河北沧州市盐山中学2026届高三下学期保温考试 化学试题
2026-05-31
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 沧州市 |
| 地区(区县) | 盐山县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.32 MB |
| 发布时间 | 2026-05-31 |
| 更新时间 | 2026-05-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58138679.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
盐山中学2026届高三化学保温试题,以Ni-Ti记忆合金、全固态锂硫电池等科技前沿及高硫铝土矿处理等工业流程为情境,融合化学观念与科学探究,实现基础巩固与能力提升的梯度考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14题/42分|化学材料、化学用语、元素周期律、反应机理|以人形机器人ABS塑料、铜催化甲醇脱氢等情境,考查物质结构与性质,体现科学思维|
|非选择题|4题/58分|实验制备(三氯氧磷)、工业流程(氟碳铈矿)、反应原理(氢能)、有机合成|通过佛尔哈德法测定纯度、电解合成四甲基氢氧化铵等设计,突出科学探究与实践,契合高考命题趋势|
内容正文:
盐山中学2026届高三年级保温试题
化学
(时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65 Hg 201
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.化学材料的发展与人类进步息息相关。下列说法正确的是
A.工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属
B.光伏发电系统中太阳能电池板的核心材料为二氧化硅
C.中国空间站空间碎片防护装置用到了Ni、Ti记忆合金,Ni、Ti均为过渡元素
D.人形机器人使用的ABS塑料由苯乙烯、丙烯腈和1,3-丁二烯缩聚而成
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.激发态原子价电子排布图:
B.乙醚的结构简式:
C.的电子式:
D.的原子结构示意图:
3.下列对物质性质或用途相关的解释错误的是
A.聚乙炔可用于制备导电材料,因其所含共轭大π键体系为电荷传递提供了通路
B.臭氧在中溶解度高于在水中溶解度,因臭氧和均为非极性分子
C.Cu与浓硝酸反应后的溶液呈绿色,因反应生成的部分溶于溶液
D.合金的硬度通常比成分金属大,因加入元素的原子改变了纯金属规则的层状排列
4.铁及其化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.反应①中消耗2.56 g的()断裂键数目为
B.反应②中含有的孤对电子数目为
C.反应③中溶液含有的数目为
D.反应④中每消耗,生成氧化产物的数目为
5.有机物M在碱性条件下可发生的反应如图所示。下列说法不正确的是
A.1 mol M最多与2 mol 发生加成反应
B.N可与形成分子间氢键
C.M分子中所有碳原子不可能共面
D.可用红外光谱法区分M与N
6.下列过程中发生的化学反应,对应方程式书写正确的是
A.磷酸二氢钠水解:
B.用氢氧化钠溶液吸收少量:
C.氯气通入冷的石灰乳制漂白粉:
D.向溴水中加入足量乙醛溶液,溴水褪色:
7.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X的某种同位素可以用于测定文物年代,的氧化物可导致酸雨的形成,Z是同周期中常见离子半径最小的元素,四种元素的原子最外层电子数之和为19。下列叙述错误的是
A.电负性和第一电离能:X<Y
B.氢化物的沸点:X<W
C.可由两种含Z的盐溶液反应制得含Z的沉淀
D.(x=2、3、4)中W均为sp3杂化
8.在铜催化作用下甲醇无氧脱氢生成甲醛有两种可能路径,其反应机理如下图所示(*表示吸附在催化剂表面,TS表示过渡态)。下列说法错误的是
反应进程
A.该历程中存在极性键的断裂和非极性键的形成
B.由图可知键的键能为
C.该历程中铜催化剂参与反应,降低反应的活化能
D.路径1和路径2的决速步骤均为
9.以高硫铝土矿(主要成分为、,还含有少量)为原料生产和的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.使用加压空气和搅拌有利于使反应快速充分的进行
B.“过滤”得到的滤液中通入过量,后再对沉淀过滤、洗涤、灼烧可得产品
C.“隔绝空气焙烧”高温下发生的反应为:
D.将少量产品溶于稀硫酸再滴入酸性溶液观察到褪色,则产品中含有
10.下列实验操作及现象与结论相对应的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向苯中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀
苯中不含苯酚
B
向盛有的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
C
将氯气通入溶液,溶液变浑浊
氯的非金属性大于硫
D
向溶液中加入溶液,生成白色沉淀
氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强
A.A B.B C.C D.D
11.全固态锂硫电池能量密度高,其工作原理为。用该电池作电源,通过电渗析法合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵,相关装置如图所示。下列说法错误的是
A.M极为负极
B.石墨a电极的电极反应式:
C.膜①、膜③为阳离子交换膜
D.当极质量增加时,可制备
12.晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.W的平均价态随空位数减少而升高
B.与W最近且等距离的O有6个
C.当时,晶胞密度为
D.晶体呈现不同颜色是因为空位数不同,吸收的可见光波长不一样
13.将和通入恒容密闭容器发生反应: 。,温度时物质的量分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为,、温度时反应速率常数k分别为、;是以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法错误的是
A.
B.温度下,容器容积减小一半,不变
C.温度下,平衡时的转化率为
D.,温度下达平衡时反应速率的比值:
14.常温下,用的溶液滴定浓度分别为、的一元酸()、二元酸()溶液,得到如图滴定曲线,其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列叙述正确的是
A.对应的滴定曲线为Y线
B.的电离程度大于水解程度
C.若b点的横坐标为,则b点存在
D.若a点的横坐标为,则a点存在
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)三氯氧磷()常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,常温下为无色透明液体,易挥发,易水解。某实验小组在实验室制备并测定产品含量。回答下列问题。
I.制备。、水、氯气(纯净、干燥)通过氯化水解法制备三氯氧磷所需装置如下:
(1)仪器3的名称为___________,仪器1使用前应___________(填操作),仪器2的作用是___________。
(2)按气流方向,上述装置正确的连接顺序是___________(用小写字母连接)。
(3)装置E中反应的化学方程式为___________。
(4)用氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为、等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰,可将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①漂白粉的主要作用是___________。
②不同条件对磷的沉淀回收率的影响如图所示(“”表示钙磷比,即溶液中与的浓度比),则回收时加入生石灰的目的是___________。
II.测定产品的含量。
通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中元素含量(杂质不含),进一步可计算产品纯度,实验步骤如下:
①取产品于锥形瓶中,加入足量溶液,待完全水解后加稀硝酸至溶液呈酸性。
②向锥形瓶中加入溶液,使完全沉淀。
③向其中加入硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖。
④加入指示剂,用溶液滴定过量至终点,所用溶液体积为。
(5)滴定选用的指示剂是___________(填标号)。
a. b. c.淀粉 d.酚酞
(6)产品中三氯氧磷的纯度为___________(用含相关字母的计算式表示)。
16.(14分)氟碳铈矿是一种重要的稀土矿物,主要成分为CeFCO3,R代表钇(Y)、镧(La)、铈(Ce),常伴生有Fe、Al、Mg等杂质。以下是一种综合回收钇、镧、铈的工艺流程:
已知:①稀土氧化物(R2O3)可溶于稀盐酸,但CeO2不溶。
②常温下各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Mg2+
La3+
Y3+
Fe3+
Al3+
pH
11.6
9.0
8.3
3.2
4.7
③H2A2代表P507二聚体,萃取达到平衡时,分配系数=;萃取率=×100%。
回答以下问题:
(1)稀土元素Y和Sc为同族元素,位于Sc的下一周期,则基态Y原子的价电子排布式为___________。
(2)CeFCO3在空气中焙烧第一步转化为CeO2和CeF4,CeF4再转化为CeO2,写出第一步的化学反应方程式___________。
(3)滤渣1中主要成分除了Fe(OH)3外还有___________、___________。
(4)萃取过程可简化为:R3+(水相)+3H2A2(有机相)⇌R(HA2)3(有机)+3H+(水相)。
①该过程属于___________(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。
②“酸浸”时加100 mL稀盐酸,“萃取”时加30 mL H2A2,La3+在两相的分配系数为10,则La3+单次萃取率为___________(忽略混合过程中液体体积的变化)。
③反萃取过程中应加入___________(写化学式)来实现。
(5)最终能得到疏松的Y2O3原因为___________。
17.(15分)氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,是人类的战略能源发展方向,氢能的获取一直备受关注。
途径一:甲烷水蒸气重整制氢反应
(1)该反应能自发进行的条件是__________。(填标号)
A.低温 B.高温 C.任意温度
(2)下列措施中一定能提高平衡产率的是__________。(填标号)
A.选择合适的催化剂
B.移除部分
C.恒温恒压下通入气体
途径二:乙醇与水重整反应制氢,该重整过程涉及的反应如下。
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
恒压条件下,在密闭容器中通入、,发生上述反应,测得平衡时的转化率和、的选择性与温度的变化关系曲线如图所示。
已知:的选择性
(3)反应I的__________。
(4)图中表示选择性的曲线为__________(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(5)时,反应Ⅲ的平衡常数=__________(结果保留一位小数)。
(6)采用催化剂时,的不同质量分数对产品的选择性的影响如图所示。时,采用的催化剂中的质量分数最佳为__________。
途径三:用惰性电极电解尿素的碱性溶液制氢,装置如图所示,电解池中的隔膜仅阻止气体通过。
(7)b极连接电源的__________极(填“正”或“负”),写出a极的电极反应式__________。
18.(15分)化合物F是制备一种祛痰药的中间体,其一种合成路线如图所示(部分反应条件已省略):
已知:①;
②;
③苯环上取代基的定位效应:和是邻、对位定位基团,和是间位定位基团。
回答下列问题:
(1)A的名称为_______,F中含氧的官能团名称为_______。
(2)反应的反应类型为_______。
(3)的化学方程式为_______。
(4)的反应类型为取代反应,除了生成D外,还生成,则化合物M的结构简式为_______,化合物M在合成路线中的作用是_______。
(5)N的同分异构体中含有的有_______种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式:_______。
(6)以为原料,设计的合成路线:_______(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。
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盐山中学2026届高三年级保温试题
化学
(时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65 Hg 201
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.化学材料的发展与人类进步息息相关。下列说法正确的是
A.工业上常利用电解熔融氯化物获取钠、镁、铝等活泼金属
B.光伏发电系统中太阳能电池板的核心材料为二氧化硅
C.中国空间站空间碎片防护装置用到了Ni、Ti记忆合金,Ni、Ti均为过渡元素
D.人形机器人使用的ABS塑料由苯乙烯、丙烯腈和1,3-丁二烯缩聚而成
【答案】C
【详解】A.工业上冶炼铝采用电解熔融氧化铝,氯化铝是共价化合物,熔融状态不导电无法电解,A错误;
B.光伏发电太阳能电池板的核心材料是晶体硅,二氧化硅是光导纤维的主要成分,B错误;
C.过渡元素包含所有副族和第Ⅷ族元素,Ni属于第Ⅷ族元素,Ti属于第ⅣB族元素,二者均属于过渡元素,C正确;
D.ABS塑料是苯乙烯、丙烯腈和1,3-丁二烯通过加聚反应合成的,不是缩聚反应,D错误;
故选C。
2.下列化学用语或图示表达正确的是
A.激发态原子价电子排布图:
B.乙醚的结构简式:
C.的电子式:
D.的原子结构示意图:
【答案】C
【详解】A.该价电子排布图为基态C原子的排布形式,激发态C原子的2s电子会跃迁到2p轨道,不符合激发态的电子排布特点,A错误;
B.是二甲醚的结构简式,乙醚的结构简式为,B错误;
C.为离子化合物,由和构成,中两个C原子以碳碳三键结合,最外层均满足8电子稳定结构,电子式书写正确,C正确;
D.S原子的核外最外层电子数为6,该结构示意图最外层为8个电子,属于的结构示意图,D错误;
故选C。
3.下列对物质性质或用途相关的解释错误的是
A.聚乙炔可用于制备导电材料,因其所含共轭大π键体系为电荷传递提供了通路
B.臭氧在中溶解度高于在水中溶解度,因臭氧和均为非极性分子
C.Cu与浓硝酸反应后的溶液呈绿色,因反应生成的部分溶于溶液
D.合金的硬度通常比成分金属大,因加入元素的原子改变了纯金属规则的层状排列
【答案】B
【详解】A.聚乙炔存在单双键交替结构,形成的共轭大π键可使电子在体系内移动,为电荷传递提供通路,可用于制备导电材料,A正确;
B.臭氧是极性分子,但极性微弱,它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度,B错误;
C.铜与浓硝酸反应生成蓝色的,部分红棕色溶于溶液中,二者混合使溶液呈绿色,C正确;
D.加入合金的元素原子半径与纯金属原子不同,改变了纯金属规则的层状排列,使层间相对滑动难度增大,故合金硬度通常比成分金属大,D正确;
故选B。
4.【新考法】铁及其化合物的部分转化关系如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.反应①中消耗2.56 g的()断裂键数目为
B.反应②中含有的孤对电子数目为
C.反应③中溶液含有的数目为
D.反应④中每消耗,生成氧化产物的数目为
【答案】A
【详解】A.的物质的量为,S8分子为含8个S-S σ键的环状结构,在反应①中,S8环状结构被破坏,8个S-S σ键全部断裂,故反应断裂的σ键数目为,A正确;
B.每个分子中S原子有2对孤对电子,孤对电子数为,B错误;
C.溶液中因水解部分消耗,实际数目小于,C错误;
D.题目未指明气体状态(是否标准状况),无法计算氧化产物数目,D错误;
故选A。
5.有机物M在碱性条件下可发生的反应如图所示。下列说法不正确的是
A.1 mol M最多与2 mol 发生加成反应
B.N可与形成分子间氢键
C.M分子中所有碳原子不可能共面
D.可用红外光谱法区分M与N
【答案】A
【详解】A.M分子中含1个碳碳双键、2个酮羰基,因此最多可与发生加成反应,A错误;
B.N分子中含有电负性大、带有孤对电子的羰基氧,可与水分子的H形成分子间氢键,B正确;
C.M分子中存在饱和杂化碳原子,饱和碳为四面体结构,因此所有碳原子不可能共面,C正确;
D.红外光谱可以区分不同的官能团/化学键,M含2个羰基,N仅含1个羰基,官能团不同,红外光谱吸收峰不同,可以区分,D正确;
故选A。
6.下列过程中发生的化学反应,对应方程式书写正确的是
A.磷酸二氢钠水解:
B.用氢氧化钠溶液吸收少量:
C.氯气通入冷的石灰乳制漂白粉:
D.向溴水中加入足量乙醛溶液,溴水褪色:
【答案】D
【详解】A.给出的方程式为磷酸二氢根的电离方程式,磷酸二氢根水解的正确方程式为,A错误;
B.氢氧化钠溶液吸收少量时生成亚硫酸钠,正确离子方程式为,过量时才生成,B错误;
C.石灰乳中主要以固体悬浊物形式存在,不能拆写为离子形式,离子方程式应保留化学式,正确的离子方程式为:,C错误;
D.乙醛具有还原性,可被溴水氧化为乙酸,被还原为,方程式配平、反应原理均正确,D正确;
故选D。
7.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X的某种同位素可以用于测定文物年代,的氧化物可导致酸雨的形成,Z是同周期中常见离子半径最小的元素,四种元素的原子最外层电子数之和为19。下列叙述错误的是
A.电负性和第一电离能:X<Y
B.氢化物的沸点:X<W
C.可由两种含Z的盐溶液反应制得含Z的沉淀
D.(x=2、3、4)中W均为sp3杂化
【答案】B
【分析】可用于测定文物年代,则X为C元素;Z是同周期中常见离子半径最小的元素,Z为Al元素;的氧化物可导致酸雨的形成,Y为元素;四种元素的原子最外层电子数之和为19,W最外层电子数为,所以W为元素。
【详解】A.同周期主族元素电负性从左到右递增,电负性;第二周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,N的第一电离能大于C,第一电离能,故A正确;
B.X为C元素,其氢化物为烃类,常温下可能为气态、液态、固态,的简单氢化物,常温下为气态,沸点大小顺序不一定,故B错误;
C.铝盐和四羟基铝酸盐溶液可发生反应,制得沉淀,故C正确;
D.、、的中心原子的价层电子对数为、、,均为4,均采取杂化,故D正确;
故选B。
8.【新情境】在铜催化作用下甲醇无氧脱氢生成甲醛有两种可能路径,其反应机理如下图所示(*表示吸附在催化剂表面,TS表示过渡态)。下列说法错误的是
反应进程
A.该历程中存在极性键的断裂和非极性键的形成
B.由图可知键的键能为
C.该历程中铜催化剂参与反应,降低反应的活化能
D.路径1和路径2的决速步骤均为
【答案】B
【详解】A.反应过程中会断裂甲醇中的O-H、C-H等极性键,生成时会形成H-H非极性键,因此该历程存在极性键的断裂和非极性键的形成,A正确;
B.是吸附态的和生成气态和的总反应焓变,不是H-H键的键能,B错误;
C.催化剂的作用原理是参与反应改变反应历程,降低反应的活化能,铜催化剂也符合该规律,C正确;
D.决速步骤是反应历程中活化能(能垒)最大的步骤,路径1和路径2的最大能垒都对应这一步,因此二者决速步骤相同,D正确;
故选B。
9.以高硫铝土矿(主要成分为、,还含有少量)为原料生产和的部分工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.使用加压空气和搅拌有利于使反应快速充分的进行
B.“过滤”得到的滤液中通入过量,后再对沉淀过滤、洗涤、灼烧可得产品
C.“隔绝空气焙烧”高温下发生的反应为:
D.将少量产品溶于稀硫酸再滴入酸性溶液观察到褪色,则产品中含有
【答案】D
【分析】分析整个工艺流程:焙烧:高硫铝土矿粉在空气中与少量CaO一起焙烧,FeS2被氧化为Fe2O3和SO2,同时CaO可能吸收部分SO2生成CaSO4。碱浸:加入NaOH溶液后,Al2O3溶解生成Na[Al(OH)4],而Fe2O3不溶,通过过滤分离出滤渣(主要为Fe2O3)和滤液(主要为Na[Al(OH)4])。隔绝空气焙烧:将Fe2O3与FeS2在高温下反应,生成Fe3O4和SO2。烧渣分离:最终得到Fe3O4产品。
【详解】A.加压空气可提高氧气浓度,搅拌可增大固气接触面积,两者均能促进焙烧反应快速、充分进行,A正确;
B.碱浸后滤液主要含Na[Al(OH)4],通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀:,经过滤、洗涤、灼烧得 Al2O3:,B正确;
C.隔绝空气焙烧中,FeS2与Fe2O3反应生成Fe3O4和SO2,配平方程式为:,原子守恒且电子转移合理,C正确;
D.Fe3O4溶于稀硫酸即产生 Fe2+:,Fe2+本身即可还原酸性KMnO4致其褪色,无需额外FeO存在。因此,褪色现象不能作为“含有FeO”的证据,D错误;
故选 D。
10.下列实验操作及现象与结论相对应的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向苯中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀
苯中不含苯酚
B
向盛有的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
C
将氯气通入溶液,溶液变浑浊
氯的非金属性大于硫
D
向溶液中加入溶液,生成白色沉淀
氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.苯酚与浓溴水反应生成白色沉淀(三溴苯酚),若苯中含少量苯酚,滴加少量浓溴水时,生成的三溴苯酚会溶解在苯中,不会出现白色沉淀,不能证明该结论,A 错误;
B.向盛有的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅,恒压条件下通入 ,容器体积增大,浓度降低,颜色变浅;同时平衡会向气体分子数增多的方向(即增多的方向)移动,B 错误;
C.将氯气通入溶液,溶液变浑浊,发生反应,氯气将硫离子氧化为硫单质,说明氯气的氧化性强于硫单质。根据元素非金属性与单质氧化性的对应关系:单质氧化性越强,对应元素的非金属性越强,因此氯的非金属性强于硫,C 正确;
D.向溶液中加入 NaOH 溶液,生成白色沉淀,该反应生成 沉淀,只能说明 NaOH 能与 发生复分解反应,且 难溶于水,不能证明氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强,D 错误;
故选C。
11.【新素材】全固态锂硫电池能量密度高,其工作原理为。用该电池作电源,通过电渗析法合成电子工业清洗剂四甲基氢氧化铵,相关装置如图所示。下列说法错误的是
A.M极为负极
B.石墨a电极的电极反应式:
C.膜①、膜③为阳离子交换膜
D.当极质量增加时,可制备
【答案】B
【详解】A.电渗析法制备时,需要移向石墨a得到产物,因此石墨a为电解池的阴极,阴极连接原电池负极,故M为负极,A正确;
B.石墨a为阴极,水电离出的 得电子生成 ,剩余 与结合得到,反应式电荷不守恒,正确的电极反应式为应,B错误;
C.电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,要让从中间的室进入左侧阴极室,膜①需要允许阳离子通过,因此膜①是阳离子交换膜,右侧室中,离子放点生成,正电荷增多,需要向阴极移动,因此膜③是阳离子交换膜,C正确;
D.N极为正极,正极结合,质量增加量为的质量,,转移电子,生成需要电子,因此生成,摩尔质量为,质量为,D正确;
故选B。
12.【新考法】晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.W的平均价态随空位数减少而升高
B.与W最近且等距离的O有6个
C.当时,晶胞密度为
D.晶体呈现不同颜色是因为空位数不同,吸收的可见光波长不一样
【答案】A
【详解】A.Na与W显正价,O为负价,空位数越少,越多,W的化合价越低,故A错误;
B.以顶点的W原子为例,离其最近的O位于棱上有6个,故B正确;
C.该晶胞中W原子个数为,O原子个数为,所以时,该晶胞的化学式为,晶胞密度为 ,故C正确;
D.晶体因为空位数不同,导致对可见光的吸收波长不同,所以晶体呈现不同颜色,故D正确;
故选A。
13.将和通入恒容密闭容器发生反应: 。,温度时物质的量分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为,、温度时反应速率常数k分别为、;是以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法错误的是
A.
B.温度下,容器容积减小一半,不变
C.温度下,平衡时的转化率为
D.,温度下达平衡时反应速率的比值:
【答案】B
【详解】A.温度越高,反应速率越快,达到平衡时间越短。由图可知更早达到平衡,故;该反应,升温平衡逆向移动,平衡时的物质的量分数降低,与图像一致,A正确;
B.该反应气体计量数变化,推导得,即。仅与温度有关,容器容积减半,温度不变不变,但体系压强增大,会随压强增大而改变, B错误;
C.设平衡时生成为,列三段式得:,
总物质的量为,平衡时,解得,转化量为,转化率为,C正确;
D.由速率方程得,温度更高,平衡逆向移动,平衡时剩余的、浓度更大,,因此,D正确;
故选B。
14.常温下,用的溶液滴定浓度分别为、的一元酸()、二元酸()溶液,得到如图滴定曲线,其中c、d为两种酸恰好完全中和的化学计量点。下列叙述正确的是
A.对应的滴定曲线为Y线
B.的电离程度大于水解程度
C.若b点的横坐标为,则b点存在
D.若a点的横坐标为,则a点存在
【答案】B
【分析】用NaOH溶液分别滴定一元酸HA和二元酸H2B,曲线X有两个突跃,曲线Y只有一个突跃,故曲线X是二元酸H2B的滴定曲线,曲线Y是HA的滴定曲线,据此作答。
【详解】A.H2B的滴定曲线为X线,A错误;
B.由图可知,H2B被完全中和时需消耗NaOH溶液11.20 mL,则加入NaOH溶液5.60 mL时,恰好转化为NaHB;由图可知NaHB溶液呈酸性,可推断HB-的电离程度大于水解程度,B正确;
C.据图可知,b点溶液为等浓度HA与NaA的混合溶液,故由物料守恒有,C错误;
D.根据图示可知:H2B被完全中和时需消耗NaOH溶液11.20 mL,加入NaOH溶液5.60 mL时,恰好转化为NaHB,a点横坐标为,此时溶液为等浓度的NaHB与Na2B溶液,故Na+浓度最大;由a点溶液pH小于7,所以HB-电离程度大于B2-的水解程度,则B2-的浓度大于HB-的浓度,则存在,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)三氯氧磷()常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,常温下为无色透明液体,易挥发,易水解。某实验小组在实验室制备并测定产品含量。回答下列问题。
I.制备。、水、氯气(纯净、干燥)通过氯化水解法制备三氯氧磷所需装置如下:
(1)仪器3的名称为___________,仪器1使用前应___________(填操作),仪器2的作用是___________。
(2)按气流方向,上述装置正确的连接顺序是___________(用小写字母连接)。
(3)装置E中反应的化学方程式为___________。
(4)用氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为、等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰,可将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
①漂白粉的主要作用是___________。
②不同条件对磷的沉淀回收率的影响如图所示(“”表示钙磷比,即溶液中与的浓度比),则回收时加入生石灰的目的是___________。
II.测定产品的含量。
通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中元素含量(杂质不含),进一步可计算产品纯度,实验步骤如下:
①取产品于锥形瓶中,加入足量溶液,待完全水解后加稀硝酸至溶液呈酸性。
②向锥形瓶中加入溶液,使完全沉淀。
③向其中加入硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖。
④加入指示剂,用溶液滴定过量至终点,所用溶液体积为。
(5)滴定选用的指示剂是___________(填标号)。
a. b. c.淀粉 d.酚酞
(6)产品中三氯氧磷的纯度为___________(用含相关字母的计算式表示)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 检漏 冷凝回流,提高原料利用率
(2)afgdehibc
(3)
(4)将废水中的氧化为,便于后续沉淀回收磷 增大钙磷比、提高废水的pH,促进磷酸钙沉淀生成,提高磷的回收率
(5)a
(6)
【分析】根据题意,装置A是制取的装置,实验室制取都会用到浓盐酸,所以需要先后通入饱和食盐水和浓硫酸依次除去挥发出来的气体和水蒸气。得到干燥、纯净的再通过导管通入装置E中,为了减少、的水解,用恒压滴液漏斗慢慢往装有的三颈烧瓶中加入水,即可得到。为了防止产物水解和吸收尾气,冷凝管必须连接装有碱石灰的装置B,可吸收空气中的水蒸气和剩余的。
【详解】(1)仪器3是反应装置的恒压滴液漏斗,盛放反应物水,通过控制滴加水的量减少、的水解,控制反应速率,提高产率和纯度。仪器1是分液漏斗,使用前必须检漏,防止漏液;和都易挥发,仪器2(球形冷凝管)的作用是冷凝回流挥发的反应物,提高原料利用率,同时冷凝产物便于收集;
(2)根据分析,可知上述装置正确的连接顺序为afgdehibc。
(3)氯化水解法中,反应物为、、,产物为和,配平即可得到反应方程式。
(4)①废水中中P为+3价,不能直接形成磷酸钙沉淀,漂白粉具有氧化性,可以将氧化为,便于后续沉淀回收磷。
②生石灰与水反应生成,既提供提高钙磷比,又可以调节溶液pH;由图像可知,pH越高、钙磷比越大,磷的回收率越高,因此加生石灰可以促进磷酸钙沉淀,提高磷回收率。
(5)佛尔哈德法滴定用作指示剂,当消耗完全,与反应生成血红色物质指示终点,因此选a。
(6)滴定过程中总的物质的量为,过量的物质的量为,则与反应的物质的量为,;含,因此,摩尔质量为,因此纯度为。
16.(14分)氟碳铈矿是一种重要的稀土矿物,主要成分为CeFCO3,R代表钇(Y)、镧(La)、铈(Ce),常伴生有Fe、Al、Mg等杂质。以下是一种综合回收钇、镧、铈的工艺流程:
已知:①稀土氧化物(R2O3)可溶于稀盐酸,但CeO2不溶。
②常温下各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
Mg2+
La3+
Y3+
Fe3+
Al3+
pH
11.6
9.0
8.3
3.2
4.7
③H2A2代表P507二聚体,萃取达到平衡时,分配系数=;萃取率=×100%。
回答以下问题:
(1)稀土元素Y和Sc为同族元素,位于Sc的下一周期,则基态Y原子的价电子排布式为___________。
(2)CeFCO3在空气中焙烧第一步转化为CeO2和CeF4,CeF4再转化为CeO2,写出第一步的化学反应方程式___________。
(3)滤渣1中主要成分除了Fe(OH)3外还有___________、___________。
(4)萃取过程可简化为:R3+(水相)+3H2A2(有机相)⇌R(HA2)3(有机)+3H+(水相)。
①该过程属于___________(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。
②“酸浸”时加100 mL稀盐酸,“萃取”时加30 mL H2A2,La3+在两相的分配系数为10,则La3+单次萃取率为___________(忽略混合过程中液体体积的变化)。
③反萃取过程中应加入___________(写化学式)来实现。
(5)最终能得到疏松的Y2O3原因为___________。
【答案】(1)4d15s2
(2)4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2
(3)Al(OH)3 CeO2
(4)①阳离子交换 ②75% ③HCl
(5)焙烧Y2(C2O4)3的过程中有大量的CO、CO2生成,导致生成的Y2O3为疏松的
【分析】该工艺以氟碳铈矿为原料,先氧化焙烧将稀土转化为氧化物,再经稀盐酸浸出、调pH除去Fe3+、Al3+杂质和不溶的CeO2,得到含Y3+、La3+的滤液,之后经草酸沉淀、焙烧、稀盐酸酸浸后,通过萃取法分离Y和La,水相沉钇后焙烧得到Y2O3,有机相反萃取得到LaCl3,实现了钇、镧、铈的综合回收。
【详解】(1)Sc是第四周期第ⅢB族元素,Y位于Sc下一周期即第五周期第ⅢB族,第ⅢB族元素价电子排布通式为,故Y的价电子排布为。
(2) CeFCO3中Ce为+3价,焙烧后被O2氧化为+4价的CeO2和CeF4,同时生成二氧化碳,根据原子守恒和得失电子守恒配平得到反应方程式为4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2。
(3)调,根据完全沉淀可知,、均完全沉淀;结合已知信息,不溶于稀盐酸,因此滤渣1除外,还有和。
(4)①该过程水相中的阳离子进入有机相,有机相交换出阳离子到水相,属于阳离子交换萃取。
②分配系数,代入、,得,萃取率。
③萃取平衡为可逆反应,增大浓度可使平衡逆向移动,实现反萃取,目标产物为氯化物,因此加入。
(5)草酸钇焙烧分解时,会生成、大量气体,气体逸出后留下空隙,因此最终得到疏松的。
17.(15分)氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,是人类的战略能源发展方向,氢能的获取一直备受关注。
途径一:甲烷水蒸气重整制氢反应
(1)该反应能自发进行的条件是__________。(填标号)
A.低温 B.高温 C.任意温度
(2)下列措施中一定能提高平衡产率的是__________。(填标号)
A.选择合适的催化剂
B.移除部分
C.恒温恒压下通入气体
途径二:乙醇与水重整反应制氢,该重整过程涉及的反应如下。
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
恒压条件下,在密闭容器中通入、,发生上述反应,测得平衡时的转化率和、的选择性与温度的变化关系曲线如图所示。
已知:的选择性
(3)反应I的__________。
(4)图中表示选择性的曲线为__________(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
(5)时,反应Ⅲ的平衡常数=__________(结果保留一位小数)。
(6)采用催化剂时,的不同质量分数对产品的选择性的影响如图所示。时,采用的催化剂中的质量分数最佳为__________。
途径三:用惰性电极电解尿素的碱性溶液制氢,装置如图所示,电解池中的隔膜仅阻止气体通过。
(7)b极连接电源的__________极(填“正”或“负”),写出a极的电极反应式__________。
【答案】(1)B
(2)BC
(3)
(4)乙
(5)13.3
(6)15%
(7)负
【详解】(1)反应自发进行的判据为。该反应(吸热),反应后气体分子数增多,故,因此只有高温下才能满足,反应自发进行,选B。
(2)A.催化剂只改变反应速率,不影响平衡,产率不变,A错误;
B.移除生成物,平衡正向移动,产率提高,B正确;
C.恒温恒压通入Ar,容器体积增大,反应物、生成物分压减小,该反应正向气体分子数增大,减压平衡正向移动,产率提高,C正确。
(3)根据盖斯定律,反应反应Ⅱ−2×反应Ⅲ,因此,故。
(4)反应Ⅲ为放热反应,温度升高,反应Ⅲ平衡逆向移动,CO的物质的量增大,因此CO的选择性随温度升高而增大;乙醇转化率随温度升高(反应I、Ⅱ均吸热)也增大,但、的选择性之和为1,因此表示CO选择性的是曲线乙;表示的选择性为曲线丙,表示的转化率曲线是甲。
(5)时,乙醇转化率为,即转化,总转化碳原子:;选择性为,得,,剩余;
结合氧原子守恒计算得:;
结合氢原子守恒计算得:;
恒压下反应Ⅲ的平衡常数。
(6)由图可知,时,质量分数为时选择性最高,因此最佳质量分数为15%。
(7)电解池中,极生成,元素得电子发生还原反应,因此为阴极,连接电源的负极;为阳极,尿素在碱性条件下失电子生成和,电极反应式为:。
18.(15分)化合物F是制备一种祛痰药的中间体,其一种合成路线如图所示(部分反应条件已省略):
已知:①;
②;
③苯环上取代基的定位效应:和是邻、对位定位基团,和是间位定位基团。
回答下列问题:
(1)A的名称为_______,F中含氧的官能团名称为_______。
(2)反应的反应类型为_______。
(3)的化学方程式为_______。
(4)的反应类型为取代反应,除了生成D外,还生成,则化合物M的结构简式为_______,化合物M在合成路线中的作用是_______。
(5)N的同分异构体中含有的有_______种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式:_______。
(6)以为原料,设计的合成路线:_______(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)。
【答案】(1)邻硝基甲苯或2-硝基甲苯 羟基
(2)还原反应
(3)+ +HCl
(4)或 保护氨基
(5)8
(6)
【分析】
由已知可得B发生还原反应生成C:;C和M发生取代反应生成D,除了生成D外,还生成,结合M化学式可知,M为;D中氯原子和N发生取代反应生成E,结合D、E结构可知,N为;E和氢氧化钠溶液反应生成F。
【详解】(1)A的名称是邻硝基甲苯或2-硝基甲苯,F中含有的含氧官能团名称为羟基;
(2)有机反应中加氢或去氧反应为还原反应,反应的过程中转化为,反应为还原反应;
(3)由分析可知,的化学方程式为
+ +HCl;
(4)由分析可知,M的结构简式为,M在反应中和结合,后来又转化为,故在合成路线中的作用是保护氨基;
(5)
N为 ,N的同分异构体要求含有,则余下基团为,可知是戊烷的一元取代物,取代基为,共有8种同分异构体,其中核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为;
(6)
已知,苯环上取代基的定位效应:和是邻、对位定位基团,和是间位定位基团。首先将中硝基还原为氨基得到,再和溴发生取代反应,引入溴原子生成,然后和反应将羧基转化为得到产物,流程为 。
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