内容正文:
2026年高考模拟考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 K-39 I-127
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列在化学史上产生重要影响的成果中,涉及氧化还原反应的是
A. 丁达尔发现光束通过胶体时会产生一条光亮的“通路”
B. 哈伯法合成氨,实现“人工固氮”
C. 屠呦呦团队使用乙醚提取青蒿中的青蒿素
D. 阿伦尼乌斯提出电解质溶于水会自动解离成离子
2. 化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A. 用漂白粉漂白蚕丝制品
B. 用石膏降低盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)的碱性
C. 用碳酸氢铵作食品膨松剂
D. 用乳酸亚铁作补铁药剂
3. 下列试剂保存或仪器洗涤的方法正确的是
A. 用水洗涤圆底烧瓶中附着的硫单质
B. 三氯甲烷保存在带有橡胶塞的细口试剂瓶中
C. 苯置于阴凉处密封保存,且远离火源
D. 试管中的银镜用浓氨水洗涤
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. 基态的价层电子轨道表示式:
B. H2CO3的结构式:
C. 有机物的名称:3-醛基戊烷
D. 碳化钙的电子式:
5. 下列有关实验方法错误的是
A. 用pH试纸测定氯水的pH
B. Li原子的核外电子由2s能级跃迁至2p能级时,通过光谱仪摄取其吸收光谱
C. 用红外光谱鉴别和
D. 用X射线衍射实验鉴别晶体SiO2和非晶体SiO2
6. 下列对物质性质差异解释正确的是
性质差异
主要原因
A
酸性:CH2ICOOH<CH2BrCOOH
第一电离能:Br>I
B
逐个断开中的C-H键,每步所需能量不同
各步中的C-H键所处化学环境不同
C
硬度:金刚石>石墨
键长:金刚石中C-C>石墨中的C-C
D
热稳定性:H2O>H2S
水能形成分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
7. 合成超铀元素、是核反应堆中的重要反应之一,以下说法正确的是
A. 以上反应均为化学变化 B. 与X互为同素异形体
C. X的质子数与中子数相差147 D. a=94、b=239
8. 利用下列图示装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 利用甲装置制备并收集 B. 利用乙装置探究浓度对反应速率的影响
C. 利用丙装置验证铁的吸氧腐蚀 D. 利用丁装置检验1-氯丁烷中含氯元素
9. 实验室模拟铅室法生产硫酸原理如图所示(部分反应物已省略),下列说法正确的是
A. 还原性SO2>NO2>NO
B. 实验室可用排水法收集NO、NO2
C. 每消耗1mol SO2需要补充1mol NO2
D. 理论上,消耗标况下11.2 L氧气时可制备1molH2SO4
10. 在一定温度下,向恒容密闭容器中充入1 mol X()和n mol(n>1)Y()反应如图甲所示:
平衡时,测得X的平衡转化率为α,反应3的平衡常数(为以物质的量分数表示的平衡常数)。反应过程中,X(g)、M(g)、N(g)物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图乙所示。下列说法错误的是
A. 反应1的活化能小于反应2的活化能
B. 平衡后升高温度减小
C. 平衡时,反应1的平衡常数
D. 平衡后再充入1 mol X(g)和n mol Y(g),则产物M的物质的量分数不变
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
11. 下列实验操作及现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向铝热剂中加入足量稀盐酸溶解后,再加入KSCN溶液,不变红色
铝热剂中不含三价铁
B
向的饱和溶液中滴加KI溶液,出现沉淀
的饱和溶液中有存在
C
向少量相同物质的量的AgCl、AgI沉淀中分别加入相同体积和浓度的氨水,白色沉淀溶解,黄色沉淀不溶解
D
向浓中插入红热的木炭,产生红棕色气体
木炭可与浓反应生成
A. A B. B C. C D. D
12. 已知某配合物的结构如图所示,其中Y、Z、W、X为原子序数依次增大的前四周期元素,只有Y、Z位于同一周期,基态原子X、Y、Z未成对电子数相同,基态原子X核外电子有15种不同的空间运动状态,W为同周期中原子半径最小的主族元素,下列说法错误的是
A. 简单氢化物的稳定性Y<Z B. 该配合物中,配体数∶配位数=1:2
C. 中心离子的化合价为+2价 D. 中W的杂化方式为杂化
13. 碱性溶液中催化H2O2生成含氧自由基(和)的催化机理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①中Cu2+被还原
B. 理论上每消耗1molH2O2生成和
C. 由反应②可知,此条件下与铜元素相应离子的配位能力:
D. 反应一段时间后,溶液pH增大
14. 电化学还原磺基蒽醌(,简写为)制备H2O2的装置如图所示,下列说法错误的是
A. 膜a为阴离子交换膜
B. 该装置可实现的循环利用
C. 装置工作一段时间后,阳极区的pH不变
D. 理论上每生成1mol H2O2需消耗1 mol甲醛
15. 常温下构建Fe(Ⅲ)溶液体系,假设溶液中Fe3+和H2X初始物质的量浓度分别为、。与可形成配离子、、。平衡体系中,含X物种的分布分数[如]与pH的关系如图所示(忽略溶液体积变化,Fe、X的物质的量保持不变)。下列说法正确的是
A. 乙线表示
B. P点时,丙线所代表物质的物质的量浓度为
C. N点,
D. 的水解平衡常数
三、非选择题:本题共5小题,共60分
16. 氮及其化合物的研究对科技发展有巨大的推动作用。回答下列问题
(1)过氧化脲[CO(NH2)2·H2O2]存在七个原子形成的七元环状结构。基态氮原子价电子排布式___________;过氧化脲中第二周期元素第一电离能由大到小的顺序___________,分子中C原子的杂化方式___________,过氧化脲中存在两种N-H键长,存在的氢键可表示为___________。
A.O-HN B.O-HO C.N-HO
(2)分子()中N原子均达到8电子稳定结构,分子中N有___________种杂化方式,已知:形式电荷原子的价电子数-键数-2×孤电子对数(双键的键数视为2),1号N的形式电荷为___________。
(3)采用ClN3与图示晶体反应,得到N6反应的方程式为___________;2、3、4、5号N在z轴的分数坐标均为0.5,1号Ag原子分数坐标为(0.5,0.5,0.75),与其等距且紧邻的N有___________个。
17. 从锌浸出渣(主要成分为含Ga、Ge的化合物及ZnO、、、等)中提取Ga、Ge的工艺流程如下:
已知:①、、分别与形成可溶性配合物、、,、均难溶于水;
②分配系数表示萃取达到平衡时溶质X在两溶剂中的浓度之比:分配系数萃取率表示有机相中溶质X的物质的量与初始总物质的量之比:萃取率
回答下列问题:
(1)“低酸浸出”时需将锌浸出渣粉碎,目的是___________。
(2)“草酸浸出”时ZnFe2O4发生反应的化学方程式为___________。
(3)“浸出渣2”的主要成分为___________。
(4)“萃取”时若一次性用20 L HR与100 L溶液充分混合(萃取过程中忽略溶液体积变化),被萃取组分的分配系数为20,则被萃取组分的萃取率为___________%。“萃余液”提纯后可返回___________操作单元进行再利用。
(5)根据以下图示信息可知“试剂Y”、“试剂Z”分别为___________、___________(写出对应试剂及浓度)。
(6)已知Ga3+的性质与Al3+相似,写出“电解”时阴极发生反应的电极反应式___________。
18. 叠氮化钠(NaN3)是一种无色、无味晶体,较高温度下,长时间受热易分解发生爆炸,在中性、碱性环境中可稳定存在,酸性条件下生成叠氮酸。水合肼法制备NaN3的实验装置如图甲所示(夹持及部分控温装置略):
具体制备方法如下:
I.将乙醇、亚硝酸钠加入圆底烧瓶中,滴加30%盐酸产生亚硝酸乙酯(C2H5ONO)气体,将亚硝酸乙酯气体通入装有水合肼(N2H4·H2O)、NaOH溶液和乙醇(溶剂)的三颈烧瓶中,控制反应温度为15℃,反应3 h;
II.取下图甲装置中三颈烧瓶组装图乙装置,减压蒸馏回收乙醇,经过降温结晶、过滤得NaN3粗品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________;装置B的作用为___________。
(2)图甲圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___________。
(3)回收乙醇时采用减压蒸馏的原因是___________;装置中毛细管的作用为___________。
(4)三颈烧瓶中制备NaN3时,理论上___________。
(5)采用碘量法测定所制备样品的纯度,方法如下:准确称取NaN3样品a g溶于蒸馏水配成250 mL待测液,取出25 mL于锥形瓶中,加入溶液,加入醋酸酸化后充分反应;反应完全后加入过量KI溶液后,加入淀粉溶液作指示剂,用的Na2S2O3标准液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液的体积为,产品的纯度为___________,滴定读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则测定样品纯度___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
(已知:①;②)。
19. 药物G是一种具有显著镇静催眠效果的药物。其合成路线如下:
已知:RCOOH+R´CONHR´´
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________。
(2)C→D的反应方程式为___________。
(3)E中含氧官能团名称为___________。
(4)M的结构简式为___________。
(5)化合物N的含有“”和两个甲基的同分异构体共有___________种,写出其中一种核磁共振氢谱上显示三组峰的同分异构体的结构简式___________。
(6)参考上述流程,设计以和1,3-丙二醇为原料,制备的合成路线:___________(其他试剂任用)。
20. 一氧化碳、二氧化碳氢化制二甲醚,涉及以下反应
①
②
③
④
(1)___________(用含、的代数式表示);反应①、②、③、④的平衡常数Kp与温度的关系如图1所示,可得___________0(填“>”或“<”),___________(填序号)。
A.<-1 B.-1~0 C.0~1 D.>1
(2)投入一定量的CO、CO2和H2,CO或CO2中的一种物质,在不同温度和压强下的平衡转化率如图2所示。图中所示为___________(填分子式)的平衡转化率,压强由大到小的顺序为___________。
(3)不考虑反应①,恒容密闭容器中,投入1mol CO2和3molH2,平衡时含碳物种的物质的量随温度的变化如图3所示。温度时,CO2的平衡转化率为b,___________mol,反应③的平衡常数Kc=___________。
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2026年高考模拟考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 K-39 I-127
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列在化学史上产生重要影响的成果中,涉及氧化还原反应的是
A. 丁达尔发现光束通过胶体时会产生一条光亮的“通路”
B. 哈伯法合成氨,实现“人工固氮”
C. 屠呦呦团队使用乙醚提取青蒿中的青蒿素
D. 阿伦尼乌斯提出电解质溶于水会自动解离成离子
【答案】B
【解析】
【详解】A.丁达尔效应是胶体的物理性质,本质是光的散射,无化学反应发生,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.哈伯法合成氨的反应为,反应中N、H元素化合价均发生变化,属于氧化还原反应,B正确;
C.用乙醚提取青蒿素是萃取操作,属于利用溶解度差异分离物质的物理方法,无化学反应发生,不涉及氧化还原反应,C错误;
D.电解质溶于水解离为离子的过程没有元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,D错误;
故选B。
2. 化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A. 用漂白粉漂白蚕丝制品
B. 用石膏降低盐碱地(含较多的NaCl、Na2CO3)的碱性
C. 用碳酸氢铵作食品膨松剂
D. 用乳酸亚铁作补铁药剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.漂白粉遇水会生成具有强氧化性的次氯酸,会氧化破坏蚕丝的主要成分蛋白质,损伤蚕丝制品,用法不合理,A符合题意;
B.石膏主要成分为,可与盐碱地中的发生复分解反应生成难溶的,减少水解产生的,降低土壤碱性,用法合理,B不符合题意;
C.碳酸氢铵受热易分解生成、气体,能使食品膨松多孔,可用作食品膨松剂,用法合理,C不符合题意;
D.乳酸亚铁中的是人体可吸收的铁形态,可作为补铁药剂,用法合理,D不符合题意;
故选A。
3. 下列试剂保存或仪器洗涤的方法正确的是
A. 用水洗涤圆底烧瓶中附着的硫单质
B. 三氯甲烷保存在带有橡胶塞的细口试剂瓶中
C. 苯置于阴凉处密封保存,且远离火源
D. 试管中的银镜用浓氨水洗涤
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫单质难溶于水,无法用水洗去圆底烧瓶附着的硫,应用二硫化碳或热强碱溶液洗涤,A错误;
B.三氯甲烷属于有机溶剂,会溶胀、腐蚀橡胶塞,应保存在带玻璃塞的细口试剂瓶中,B错误;
C.苯是易挥发、易燃的有机物,需置于阴凉处密封保存且远离火源,C正确;
D.银单质与浓氨水不反应,试管中的银镜应用稀硝酸洗涤,D错误;
故选C。
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. 基态的价层电子轨道表示式:
B. H2CO3的结构式:
C. 有机物的名称:3-醛基戊烷
D. 碳化钙的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态Fe原子价层电子排布为,形成时优先失去4s轨道的2个电子,价层电子排布为,即,A错误;
B.分子中羰基碳原子连接1个双键氧原子和2个羟基,结构式符合原子成键连接顺序,B正确;
C.该有机物含醛基官能团,命名时选取含醛基的最长碳链为主链,醛基碳原子为1号碳,3号碳连接乙基,正确名称为2-乙基丁醛,选项命名错误,C错误;
D.碳化钙中阴离子为,电子式为,D错误;
故选B。
5. 下列有关实验方法错误的是
A. 用pH试纸测定氯水的pH
B. Li原子的核外电子由2s能级跃迁至2p能级时,通过光谱仪摄取其吸收光谱
C. 用红外光谱鉴别和
D. 用X射线衍射实验鉴别晶体SiO2和非晶体SiO2
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯水中含有具有漂白性的HClO,会漂白pH试纸,无法准确测定氯水的pH,A错误;
B.Li原子核外电子从能量较低的2s能级跃迁至能量较高的2p能级时,需要吸收能量,可摄取到吸收光谱,B正确;
C.含有羟基,含有醚键,二者官能团不同,红外光谱可检测有机物的官能团和化学键,能够鉴别,C正确;
D.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验,晶体会有明锐的衍射峰,非晶体没有,可鉴别,D正确;
故选A。
6. 下列对物质性质差异解释正确的是
性质差异
主要原因
A
酸性:CH2ICOOH<CH2BrCOOH
第一电离能:Br>I
B
逐个断开中的C-H键,每步所需能量不同
各步中的C-H键所处化学环境不同
C
硬度:金刚石>石墨
键长:金刚石中C-C>石墨中的C-C
D
热稳定性:H2O>H2S
水能形成分子间氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.卤代乙酸酸性差异是因为Br的电负性大于I,吸电子诱导效应更强,使羧基中O-H键极性更大更易电离,与第一电离能无关,A错误;
B.逐个断开的C-H键时,剩余基团中C-H键的化学环境发生变化,键能不同,因此每步所需能量不同,B正确;
C.金刚石硬度更大的原因是:金刚石为空间网状共价结构,而石墨是层状结构,层间为弱范德华力,硬度低;与键长无关,C错误;
D.热稳定性属于化学性质,由化学键键能决定,热稳定性强于是因为键键能大于键键能;氢键只影响熔沸点等物理性质,与热稳定性无关,D错误;
故选B。
7. 合成超铀元素、是核反应堆中的重要反应之一,以下说法正确的是
A. 以上反应均为化学变化 B. 与X互为同素异形体
C. X的质子数与中子数相差147 D. a=94、b=239
【答案】D
【解析】
【分析】根据核反应质量数守恒、电荷数守恒,吸收中子生成X的过程中,质量数总和为238+1=239,电荷数总和为92+0=92,故X为;衰变过程中原子核释放电子,质量数不变,质子数增加1,第一次衰变质子数从92变为93得到,第二次衰变质子数从93变为94,质量数仍为239,故Pu的质子数a=94,质量数b=239。
【详解】A.化学变化中原子种类保持不变,题述反应为原子核发生变化的核反应,不属于化学变化,A错误;
B.同素异形体是同种元素组成的不同单质,与X均为铀元素的核素,互为同位素,B错误;
C.X为,质子数为92,中子数为239-92=147,二者差值为147-92=55,C错误;
D.衰变过程质量数不变,质子数增加1,故Pu的质量数b=239,质子数a=93+1=94,D正确;
故选 D。
8. 利用下列图示装置进行实验,能达到实验目的的是
A. 利用甲装置制备并收集 B. 利用乙装置探究浓度对反应速率的影响
C. 利用丙装置验证铁的吸氧腐蚀 D. 利用丁装置检验1-氯丁烷中含氯元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.生石灰和浓氨水反应可以制备氨气,但无水会与结合生成络合物,不能干燥氨气,A不符合题意;
B.是浓硫酸,浓硫酸稀释时会放出大量热,温度也会影响反应速率,存在浓度、温度两个变量,无法单纯探究浓度对反应速率的影响,B不符合题意;
C.食盐水为中性环境,铁会发生吸氧腐蚀,消耗试管内氧气,使试管内压强减小,红墨水会沿导管上升,可通过现象验证铁的吸氧腐蚀,C符合题意;
D.1-氯丁烷是有机物非电解质,氯以原子形式存在,不能直接电离出,直接滴加硝酸酸化的无法检验氯元素,需要先在碱性条件下水解将氯转化为,酸化后才能检验,D不符合题意;
故选C。
9. 实验室模拟铅室法生产硫酸原理如图所示(部分反应物已省略),下列说法正确的是
A. 还原性SO2>NO2>NO
B. 实验室可用排水法收集NO、NO2
C. 每消耗1mol SO2需要补充1mol NO2
D. 理论上,消耗标况下11.2 L氧气时可制备1molH2SO4
【答案】D
【解析】
【分析】结合机理图梳理物质转化路径,与反应生成和,与反应生成,可知为反应的催化剂,为中间产物,总反应为。
【详解】A.氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的,第一步反应中为还原剂,为还原产物,故还原性;第二步反应中为还原剂,为还原产物和氧化产物,故还原性。故还原性顺序为,A错误;
B.可与水发生反应:,不能用排水法收集,B错误;
C.为反应的催化剂,反应过程中可循环再生,不需要额外补充,C错误;
D.由总反应关系可知,制备需要消耗,标准状况下的体积为 ,D正确;
故选D。
10. 在一定温度下,向恒容密闭容器中充入1 mol X()和n mol(n>1)Y()反应如图甲所示:
平衡时,测得X的平衡转化率为α,反应3的平衡常数(为以物质的量分数表示的平衡常数)。反应过程中,X(g)、M(g)、N(g)物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图乙所示。下列说法错误的是
A. 反应1的活化能小于反应2的活化能
B. 平衡后升高温度减小
C. 平衡时,反应1的平衡常数
D. 平衡后再充入1 mol X(g)和n mol Y(g),则产物M的物质的量分数不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,反应初期M的物质的量分数增长更快,说明反应1的反应速率快于反应2。根据活化能与反应速率的关系,活化能越低反应速率越快,因此反应1的活化能小于反应2的活化能,A正确;
B.由、可得到,平衡后温度升高,由可知减小,故减小,B正确;
C.根据题目条件列出三段式:
由X的转化率为可知,解得,故总物质的量为,反应1的平衡常数为,C正确;
D.恒容密闭容器中再充入按原比例的反应物,相当于增大体系压强,反应1和2都是气体分子数减少的反应,增大压强平衡正向移动,M的物质的量分数增大,D错误;
故答案为:D。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
11. 下列实验操作及现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向铝热剂中加入足量稀盐酸溶解后,再加入KSCN溶液,不变红色
铝热剂中不含三价铁
B
向的饱和溶液中滴加KI溶液,出现沉淀
的饱和溶液中有存在
C
向少量相同物质的量的AgCl、AgI沉淀中分别加入相同体积和浓度的氨水,白色沉淀溶解,黄色沉淀不溶解
D
向浓中插入红热的木炭,产生红棕色气体
木炭可与浓反应生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A.若铝热剂中原本含有三价铁(如成分含),且铝过量,加入稀盐酸溶解后,过量的会将还原为,加入溶液也不会变红,因此不能证明铝热剂中不含三价铁,A符合题意;
B.饱和溶液中存在溶解平衡:,滴加溶液后,浓度升高,平衡逆向移动,析出沉淀,说明原饱和溶液中一定存在,B不符合题意;
C.和是同类型难溶电解质,相同条件下,溶度积越小溶解度越小,本题中相同物质的量的两种沉淀,加入同浓度同体积氨水后,溶解而不溶解,说明溶解度更大,因此,C不符合题意;
D.浓硝酸不稳定,受热易分解:,红热木炭会使体系温度升高,浓硝酸自身分解也会产生红棕色,因此无法证明红棕色气体是木炭与浓硝酸反应生成的,不能得出对应结论,D符合题意;
故选AD。
12. 已知某配合物的结构如图所示,其中Y、Z、W、X为原子序数依次增大的前四周期元素,只有Y、Z位于同一周期,基态原子X、Y、Z未成对电子数相同,基态原子X核外电子有15种不同的空间运动状态,W为同周期中原子半径最小的主族元素,下列说法错误的是
A. 简单氢化物的稳定性Y<Z B. 该配合物中,配体数∶配位数=1:2
C. 中心离子的化合价为+2价 D. 中W的杂化方式为杂化
【答案】C
【解析】
【分析】基态X核外有15种不同空间运动状态,对应核外共有15个原子轨道,电子排布为,即X为Ni,未成对电子数为2。Y、Z位于同一周期,原子序数小于X,且未成对电子数也为2,结合原子序数递增顺序,可得Y为C,Z为O。W原子序数介于O和Ni之间,为第三周期元素,同周期主族元素中原子半径最小的为Cl,即W为Cl。
【详解】A.非金属性O强于C,简单氢化物稳定性,即Y<Z,A正确;
B.该配合物中配体共3个,分别为1个和2个双齿含N有机配体,配体总数为3,中心离子配位数为6,配体数与配位数比值为,B正确;
C.配合物阳离子带1个单位正电荷,配体中仅带2个单位负电荷,其余配体均为中性,设中心离子化合价为,则,解得,中心离子化合价为+3价,C错误;
D.为,中心Cl原子价层电子对数为,杂化方式为杂化,D正确;
故选C。
13. 碱性溶液中催化H2O2生成含氧自由基(和)的催化机理如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①中Cu2+被还原
B. 理论上每消耗1molH2O2生成和
C. 由反应②可知,此条件下与铜元素相应离子的配位能力:
D. 反应一段时间后,溶液pH增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.反应①中Cu元素化合价从+2价降低为+1价,得电子被还原,A正确;
B.结合反应机理,总反应为,每消耗2 mol ,生成1 mol 和 1mol ,故消耗1 mol 生成0.5 mol 和0.5 mol ,B错误;
C.反应②中可将配离子中的置换出来,说明此条件下的配位能力强于,C正确;
D.反应中的物质的量不变(反应①消耗的和反应③生成的量相等),但反应过程中生成水,浓度降低,pH减小,并非增大,D错误;
故选BD。
14. 电化学还原磺基蒽醌(,简写为)制备H2O2的装置如图所示,下列说法错误的是
A. 膜a为阴离子交换膜
B. 该装置可实现的循环利用
C. 装置工作一段时间后,阳极区的pH不变
D. 理论上每生成1mol H2O2需消耗1 mol甲醛
【答案】AC
【解析】
【分析】根据物质化合价变化,右侧电极上转化为,元素化合价从0升高至+2,失电子发生氧化反应,故右侧电极为阳极,连接电源正极,左侧电极为阴极,连接电源负极。左侧阴极上得电子结合生成还原态,还原态与通入的反应生成的同时重新生成。双极膜解离产生的向阴极移动、向阳极移动,阳极反应为,阴极反应为,据此作答。
【详解】A.双极膜解离产生的需要进入左侧阴极区参与反应,故膜a为只允许氢离子通过的阳离子交换膜,A错误;
B.左侧阴极消耗生成还原态,与通入的反应生成的同时重新生成,可实现循环利用,B正确;
C.依据阳极反应,阳极反应生成水,且每转移电子,双极膜仅向阳极区提供,反应消耗,净消耗,阳极区浓度降低,减小,C错误;
D.生成1 mol 转移2 mol电子,1 mol 被氧化为转移2 mol电子;依据电子守恒,每生成1 mol H2O2需消耗1 mol甲醛,D正确;
故选AC。
15. 常温下构建Fe(Ⅲ)溶液体系,假设溶液中Fe3+和H2X初始物质的量浓度分别为、。与可形成配离子、、。平衡体系中,含X物种的分布分数[如]与pH的关系如图所示(忽略溶液体积变化,Fe、X的物质的量保持不变)。下列说法正确的是
A. 乙线表示
B. P点时,丙线所代表物质的物质的量浓度为
C. N点,
D. 的水解平衡常数
【答案】BD
【解析】
【分析】溶液中初始浓度为, 初始浓度为,总X物质的量浓度恒定为。为各物种所含X的物质的量占总X物质的量的分数,含1个X的物种,含2个X的物种,含3个X的物种。 pH极低时,浓度大,电离被抑制,X主要以形式存在,由于题目已经标注,故甲曲线对应。随pH升高,电离生成,M点 时 ,此时,可得 的第一步电离常数。 pH继续升高,浓度逐渐增大,与按配位数由低到高依次形成、、,配位数越高,生成所需pH越高,对应峰值的pH越大。各配离子的最大值:为 ,为 ,为 ,故乙曲线对应,丙曲线对应,丁曲线对应。 P点为丙、丁曲线交点,即 。
【详解】A.乙线的最大值约为0.67,对应含2个的,的最大值仅约0.33,与乙线特征不符,A错误;
B.P点时,代入,解得,B正确;
C.N点溶液的电荷守恒为,选项中等式系数错误且漏写,C错误;
D.的水解平衡常数,D正确;
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分
16. 氮及其化合物的研究对科技发展有巨大的推动作用。回答下列问题
(1)过氧化脲[CO(NH2)2·H2O2]存在七个原子形成的七元环状结构。基态氮原子价电子排布式___________;过氧化脲中第二周期元素第一电离能由大到小的顺序___________,分子中C原子的杂化方式___________,过氧化脲中存在两种N-H键长,存在的氢键可表示为___________。
A.O-HN B.O-HO C.N-HO
(2)分子()中N原子均达到8电子稳定结构,分子中N有___________种杂化方式,已知:形式电荷原子的价电子数-键数-2×孤电子对数(双键的键数视为2),1号N的形式电荷为___________。
(3)采用ClN3与图示晶体反应,得到N6反应的方程式为___________;2、3、4、5号N在z轴的分数坐标均为0.5,1号Ag原子分数坐标为(0.5,0.5,0.75),与其等距且紧邻的N有___________个。
【答案】(1) ①. 2s22p3 ②. N>O>C ③. sp2 ④. C
(2) ①. 2 ②. -1
(3) ①. ClN3+AgN3= AgCl↓+ N6 ②. 8
【解析】
【小问1详解】
N为7号元素,价电子为最外层的5个电子,所以价电子排布式为: 2s22p3;第二周期电离能从左到右呈增大趋势,N的2p轨道处于半充满的稳定结构较稳定,不易失去电子,所以第一电离能反常的比O的大,则电离能顺序为:N>O>C;过氧化脲[CO(NH2)2·H2O2]分子中C与O原子形成双键,与两个氨基分别形成单键,所以共形成3个键,无孤电子对,则采用的是sp2杂化方式;过氧化脲中O原子的电负性更大,与氨基中的N-H键建立分子间氢键,其结构简式为:N-HO,C项符合题意;
【小问2详解】
中N原子有双键N原子和单键N原子,所以采用的杂化方式有sp2 和sp3两种,分子中N原子均达到8电子稳定结构, 1号N原子的价电子数5,孤电子对数为2,键数=2,则根据形式电荷公式可知,1号N的形式电荷=5-2-=-1,
【小问3详解】
根据晶胞结构可知,N原子分布在棱上和面心,其个数为=12,Ag原子位于棱上和体内,其个数为=4,该晶体的化学式为AgN3,ClN3与AgN3反应生成N6和氯化银,其方程式为ClN3+AgN3= AgCl↓+ N6;结合题意:2、3、4、5号N在z轴的分数坐标均为0.5,1号Ag原子分数坐标为(0.5,0.5,0.75),可知几何位置中,与其等距且紧邻的N有8个,如图:。
17. 从锌浸出渣(主要成分为含Ga、Ge的化合物及ZnO、、、等)中提取Ga、Ge的工艺流程如下:
已知:①、、分别与形成可溶性配合物、、,、均难溶于水;
②分配系数表示萃取达到平衡时溶质X在两溶剂中的浓度之比:分配系数萃取率表示有机相中溶质X的物质的量与初始总物质的量之比:萃取率
回答下列问题:
(1)“低酸浸出”时需将锌浸出渣粉碎,目的是___________。
(2)“草酸浸出”时ZnFe2O4发生反应的化学方程式为___________。
(3)“浸出渣2”的主要成分为___________。
(4)“萃取”时若一次性用20 L HR与100 L溶液充分混合(萃取过程中忽略溶液体积变化),被萃取组分的分配系数为20,则被萃取组分的萃取率为___________%。“萃余液”提纯后可返回___________操作单元进行再利用。
(5)根据以下图示信息可知“试剂Y”、“试剂Z”分别为___________、___________(写出对应试剂及浓度)。
(6)已知Ga3+的性质与Al3+相似,写出“电解”时阴极发生反应的电极反应式___________。
【答案】(1)增大锌浸出渣与硫酸的接触面积,加快浸出速率
(2)
(3)
(4) ①. 80 ②. 草酸浸出
(5) ①. ②.
(6)
【解析】
【分析】锌浸出渣(主要成分为含Ga、Ge的化合物及ZnO、、、等)加少量硫酸进行低酸浸出,目的是溶解大部分金属氧化物,得到含的浸出液,从而进行锌冶炼;剩余的固体加入过量的草酸进行草酸浸出,其中Ga、Ge、Fe分别形成可溶性配合物、、进入溶液中,此时锌以的形式分离出,同时还有不溶于酸的、等被分离出;滤液中加入单质铁,将还原为,从而将铁元素以的形式除去;加入HR进行萃取,将溶液中的Ga、Ge从水相转移到有机相中,然后分别用Y溶液洗脱元素,用Z溶液洗脱元素,实现两者的分离并分别进行回收处理,据此分析作答。
【小问1详解】
“低酸浸出”时需将锌浸出渣粉碎,目的是增大锌浸出渣与硫酸的接触面积,加快浸出速率;
【小问2详解】
根据已知条件与形成可溶性配合物,难溶于水,则“草酸浸出”时发生反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
由分析可知“浸出渣2”的主要成分为;
【小问4详解】
初始溶质总物质的量为,平衡时,水相中溶质物质的量为,有机相中为,则;被萃取组分的分配系数为20,分配系数,则分配系数,得出,则萃取率;“萃余液”中含有未被萃取的、的草酸配合物,可返回草酸浸出单元,继续参与后续萃取流程,提高金属回收率;
【小问5详解】
由工艺流程可知,加入试剂Y进行洗脱可得到富母液,结合图示信息,可知Y为;加入试剂Z进行洗脱后可进行回收,结合图示信息,可知Z为;
【小问6详解】
已知的性质与相似,则加入过量溶液的离子反应为:,“电解”时阴极发生得电子的还原反应,结合工艺信息最终获得粗,可知阴极的电极反应方程式为:。
18. 叠氮化钠(NaN3)是一种无色、无味晶体,较高温度下,长时间受热易分解发生爆炸,在中性、碱性环境中可稳定存在,酸性条件下生成叠氮酸。水合肼法制备NaN3的实验装置如图甲所示(夹持及部分控温装置略):
具体制备方法如下:
I.将乙醇、亚硝酸钠加入圆底烧瓶中,滴加30%盐酸产生亚硝酸乙酯(C2H5ONO)气体,将亚硝酸乙酯气体通入装有水合肼(N2H4·H2O)、NaOH溶液和乙醇(溶剂)的三颈烧瓶中,控制反应温度为15℃,反应3 h;
II.取下图甲装置中三颈烧瓶组装图乙装置,减压蒸馏回收乙醇,经过降温结晶、过滤得NaN3粗品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________;装置B的作用为___________。
(2)图甲圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___________。
(3)回收乙醇时采用减压蒸馏的原因是___________;装置中毛细管的作用为___________。
(4)三颈烧瓶中制备NaN3时,理论上___________。
(5)采用碘量法测定所制备样品的纯度,方法如下:准确称取NaN3样品a g溶于蒸馏水配成250 mL待测液,取出25 mL于锥形瓶中,加入溶液,加入醋酸酸化后充分反应;反应完全后加入过量KI溶液后,加入淀粉溶液作指示剂,用的Na2S2O3标准液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液的体积为,产品的纯度为___________,滴定读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则测定样品纯度___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
(已知:①;②)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 除去挥发的氯化氢气体
(2)
(3) ①. 避免叠氮化钠受热分解、发生爆炸 ②. 平衡气压,防止暴沸
(4)1:1 (5) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】盛放乙醇和亚硝酸钠,仪器A(恒压滴液漏斗)滴加30%盐酸,原位生成亚硝酸乙酯气体。中间装置B:除去挥发的氯化氢气体。右侧三颈烧瓶:置于水浴锅中控温15℃,盛放水合肼、NaOH和乙醇溶剂,通入亚硝酸乙酯发生反应制备叠氮化钠,最后连接尾气处理装置处理有毒含氮尾气。
【小问1详解】
仪器A为恒压滴液漏斗。酸性条件下叠氮化钠会生成叠氮酸,故装置B的作用是除去挥发的氯化氢气体。
【小问2详解】
反应物为亚硝酸钠、乙醇、,产物为亚硝酸乙酯、氯化钠和水,方程式为:。
【小问3详解】
已知叠氮化钠高温受热易分解爆炸,减压蒸馏可降低体系沸点,避免发生安全事故;减压蒸馏中毛细管引入微量空气,提供气化中心,防止暴沸。
【小问4详解】
水合肼中,每个的化合价为价;亚硝酸乙酯中,为价、为价,因此的化合价为价;产物中,平均每个的化合价为价。对于,含,每个化合价升高:, 总共升高(失电子):。对于,含:化合价降低:,总共降低(得电子):。根据失电子总数=得电子总数,因此。
【小问5详解】
根据反应关系:过量,得过量;与反应的,又,则25 mL待测液中,总,,纯度为。滴定管0刻度在上,滴定前仰视、滴定后俯视,会使测得的偏小,代入公式后计算得到的质量偏大,故测定纯度偏高。
19. 药物G是一种具有显著镇静催眠效果的药物。其合成路线如下:
已知:RCOOH+R´CONHR´´
回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为___________。
(2)C→D的反应方程式为___________。
(3)E中含氧官能团名称为___________。
(4)M的结构简式为___________。
(5)化合物N的含有“”和两个甲基的同分异构体共有___________种,写出其中一种核磁共振氢谱上显示三组峰的同分异构体的结构简式___________。
(6)参考上述流程,设计以和1,3-丙二醇为原料,制备的合成路线:___________(其他试剂任用)。
【答案】(1)取代反应
(2)+(CH3CO)2O+2CH3COOH(或+H2O)
(3)酰胺基、羟基 (4)
(5) ①. 8 ②.
(6)HOOC-CH2-COOH(或HOC-CH2-CHO HOOC-CH2-COOH)
【解析】
【分析】对比A与B的分子式,A为,B为,相差1分子,结合反应试剂,可知A发生取代反应得到B。对比B与C的结构,结合已知反应,可知B发生取代反应得到C。对比C与D的分子式,C为,D为,结合反应试剂,可知C发生分子内脱水得到D。D经还原得到E,羰基被还原为羟基,E的含氧官能团为酰胺基与羟基。对比E与G的结构,E中羟基与M反应,结合G的结构片段,可知M为。
【小问1详解】
A与乙酸酐反应生成B,过程中氢原子取代,同时脱去1分子水,反应类型为取代反应。
【小问2详解】
C结构中含邻位羧基与酰胺基,与乙酸酐反应生成五元酰亚胺环,同时生成2分子乙酸,配平后的反应方程式为+(CH3CO)2O+2CH3COOH(或+H2O)
。
【小问3详解】
E为D的还原产物,结构中含有的含氧官能团为酰胺基与羟基。
【小问4详解】
结合G的结构中片段,可知M为。
【小问5详解】
含环与两个甲基的同分异构体分类如下:两个甲基均在氮原子上有1种,一个在氮原子一个在碳原子上有2种,两个均在碳原子上有5种,总共有8种。其中1,4-二甲基哌嗪对称性较高,核磁共振氢谱显示三组峰,结构简式为。
【小问6详解】
首先1,3-丙二醇被酸性高锰酸钾氧化为丙二酸,丙二酸与乙酸酐反应,再与苯胺在乙腈条件下发生已知反应,生成目标产物,合成路线为HOOC-CH2-COOH(或HOC-CH2-CHO HOOC-CH2-COOH)
。
20. 一氧化碳、二氧化碳氢化制二甲醚,涉及以下反应
①
②
③
④
(1)___________(用含、的代数式表示);反应①、②、③、④的平衡常数Kp与温度的关系如图1所示,可得___________0(填“>”或“<”),___________(填序号)。
A.<-1 B.-1~0 C.0~1 D.>1
(2)投入一定量的CO、CO2和H2,CO或CO2中的一种物质,在不同温度和压强下的平衡转化率如图2所示。图中所示为___________(填分子式)的平衡转化率,压强由大到小的顺序为___________。
(3)不考虑反应①,恒容密闭容器中,投入1mol CO2和3molH2,平衡时含碳物种的物质的量随温度的变化如图3所示。温度时,CO2的平衡转化率为b,___________mol,反应③的平衡常数Kc=___________。
【答案】(1) ①. - ②. < ③. D
(2) ①. CO2 ②. P1> P2
(3) ①. 2a-3b+3 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应③可由反应①反应②得到,因此; 图1中,横坐标增大代表温度降低,纵坐标增大代表平衡常数增大,说明降温时反应①平衡正向移动,正反应为放热反应,因此;同理可得 根据范特霍夫方程,对作图的斜率,反应①斜率更大,因此,即,可得,因此,故选D;
【小问2详解】
反应①、②均为放热反应,升温平衡逆向移动,反应物转化率降低,符合图中变化,反应③体系中同时存在CO和,由图1反应③随温度降低而增大,故反应③放热,升温时平衡逆向移动,使部分转化为CO,降低了生成目标产物的总转化率,符合图中变化,因此该物质为; 制备二甲醚的总反应为,气体分子数减少的反应,压强越大,平衡正向移动,反应物转化率越高,相同温度下对应转化率更大,因此压强顺序为;
【小问3详解】
由图1随增大即减小反应②、③、④的增大,即降温平衡正向移动,三个反应均为放热反应;图3表示平衡时含碳物种的物质的量随温度的变化,随温度升高,反应②、③、④均逆向移动,、的物质的量减小,CO的的物质的量增大,的物质的量最大且变化不大,故从上至下依次为、、,、CO;据此分析计算。
起始投入、,时转化率为,总消耗为,平衡时,由图3知平衡时,列三段式:
反应②消耗氢气,反应③生成,消耗氢气,总消耗为,因此平衡时:;平衡时,恒容下浓度之比等于物质的量之比,反应③的平衡常数:;
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