内容正文:
上高二中2026届高三全真模拟考试化学试题
可能用到的相对原子质量:Mg-24 Al-27 Ni-59 Co-59
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. 2026年央视春晚人形机器人《武BOT》彰显中国智造加速度。下列说法正确的是
A. 搭载的大容量锂离子电池工作时将化学能转化为电能
B. 搭载的芯片的主要成分是晶体硅,属于分子晶体
C. 机身使用的碳纤维增强复合材料属于有机高分子材料
D. 关节使用的超高强度聚乙烯属于低相对分子质量聚合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.锂离子电池工作时为放电过程,本质是原电池反应,将化学能转化为电能,A正确;
B.芯片的主要成分是晶体硅,晶体硅属于共价(原子)晶体,不属于分子晶体,B错误;
C.碳纤维增强复合材料是复合材料,由碳纤维和树脂基体组成,不直接归类为有机高分子材料,C错误;
D.聚乙烯属于聚合物,超高强度聚乙烯属于高相对分子质量聚合物,相对分子质量通常在150万以上,部分产品可达300万至600万甚至更高 ,D错误;
故选A。
2. 合成氨中,除去原料气中CO的反应为,下列表述正确的是
A. H-N-H的键角:
B. NH3的空间结构为平面三角形
C. CO晶体属于分子晶体
D. 中配位原子是N和O
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心都采取sp3杂化,中原子存在1对孤电子对,中作为配体,原子的孤电子对用于形成配位键。孤电子对的排斥力大于成键电子对,因此的键角:,A错误;
B.中原子的价层电子对数为,含1对孤电子对,空间结构为三角锥形,不是平面三角形,B错误;
C.是由分子构成的晶体,属于分子晶体,C正确;
D.中,的原子提供孤电子对作为配位原子,中原子提供孤电子对作为配位原子,配位原子为和,D错误;
故选C。
3. 操作正确规范是实验顺利完成的保障,下列做法错误的是
A. 皂化反应完成后,加入饱和食盐水,分液除去甘油
B. 加热铁粉与硫粉的混合物,在通风处进行
C. 在实验室做有机实验时若少量有机溶剂着火,可迅速用湿抹布盖灭
D. 做“钾与水的反应”实验时,应佩戴护目镜
【答案】A
【解析】
【详解】A.皂化反应完成后,加入饱和食盐水,能引起硬脂酸钠的盐析,然后过滤将硬质酸钠分离出,故A错误;
B.铁粉和硫粉在加热时会发生剧烈反应,放出大量的热,并且生成有刺激性气味且有毒的二氧化硫气体,为了安全和健康考虑,实验应在开放的空间或在通风橱中进行,故B正确;
C.少量有机溶剂着火时,用湿抹布覆盖可隔绝氧气灭火,故C正确;
D.钾与水反应剧烈,可能飞溅甚至爆炸,佩戴护目镜是必要的安全措施,故D正确;
故答案为A。
4. 高分子Z的合成路线如下。下列说法不正确的是
A. X→Y原子利用率100%,则M是HCHO
B. Y→Z是缩聚反应
C. Y与足量H2加成后的产物分子中有3个手性碳
D. Z可进一步反应合成网状结构的高分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子利用率100%,M是HCHO,发生的是醛基与氨基的加成反应,A正确;
B.Y生成Z的过程中,Y分子间脱去小分子水,聚合得到高分子Z,属于缩聚反应,B正确;
C.连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,Y与足量氢气加成后的产物中,只有2个手性碳:,C错误;
D.Z中仍存在未反应的氨基,可以继续发生缩聚交联,进一步合成网状结构的高分子,D正确;
故选C。
5. 一氧化硫(SO)是一种高活性的物质,部分含硫物质转化如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 1 mol SO2中S原子的价层电子对数为
B. 反应①中每生成1 mol SO转移的电子数为
C. 反应②中每消耗3 mol OH-,生成还原产物
D. 1 L 0.1 mol/L Na2SO3溶液中阴离子总数大于
【答案】A
【解析】
【详解】A.中心S原子的价层电子对数 = σ键数 + 孤电子对数。中S的σ键数为2,孤电子对数,因此1个S原子价层电子对数为,故中S原子价层电子对数为,A错误;
B.反应①为:,中S为价,中价S降为,S单质中0价S升为,生成转移电子,因此生成转移电子数为,B正确;
C.反应②是的歧化反应,配平后方程式为:,还原产物是化合价降低得到的,消耗生成还原产物,因此消耗,生成还原产物,C正确;
D.溶液中,发生水解:,1个阴离子水解生成2个阴离子,阴离子数目增加,因此溶液中阴离子总数大于,D正确;
故选A。
6. 由下列实验事实或现象能得出相应结论的是
事实或现象
结论
A
烯烃中溶入冠醚,KMnO4水溶液与烯烃反应时的氧化效果明显增强
冠醚也可氧化烯烃
B
向裹有Na2O2的脱脂棉上滴加蒸馏水,脱脂棉燃烧
Na2O2有强氧化性
C
向淀粉KI溶液和AgNO3溶液中,分别滴加少量新制氯水,前者溶液变蓝,后者溶液产生白色沉淀
氯气与水的反应存在限度
D
将镀层破坏的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,一段时间后取溶液于试管中,滴加铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀产生
铁未被腐蚀,已破损的镀层锌仍能起到保护的作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.冠醚可以识别K+形成超分子,提高KMnO4在有机相中的溶解性,从而增强氧化效果,而非冠醚自身氧化烯烃,A错误;
B.Na2O2与水反应剧烈放热并生成O2,脱脂棉燃烧是因为反应释放的热量达到其着火点,而非直接因Na2O2的强氧化性,B错误;
C.向淀粉KI溶液和AgNO3溶液中,分别滴加少量新制氯水,前者溶液变蓝,后者溶液产生白色沉淀,说明氯水中存在能将I-氧化为I2的氧化剂,该氧化剂可以是Cl2或HClO,无法证明氯气与水的反应存在限度,C错误;
D.镀锌层破损后,Zn作为活泼金属为负极优先被腐蚀,Fe作为正极被保护,溶液中无Fe2+,一段时间后取溶液于试管中,滴加铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀产生,D正确;
故选D。
7. 用黄铜矿(主要成分,含少量)冶炼铜的一种工艺流程如图所示:
已知:“一次浸取”后的滤渣主要为、S、;。下列说法错误的是
A. “一次浸取”反应方程式为
B. 滤液1在空气中加热蒸干灼烧后,可得
C. “二次浸取”后滤渣中的混合物可用热的溶液分离
D. “调节”中每生成,转移电子
【答案】C
【解析】
【分析】黄铜矿(主要成分,含少量),加氯化铁进行浸取,“一次浸取”后的滤渣主要为、S、;可知被氯化铁氧化生成和S;过滤后滤渣加NaCl溶液二次浸取,转化为;过滤所得滤液加盐酸调节pH,转化为Cu,据此分析解答。
【详解】A.结合已知被氯化铁氧化生成和S,氯化铁被还原为氯化亚铁,根据得失电子守恒以及元素守恒得反应方程式:,故A正确;
B.滤液1主要成分为氯化亚铁,在空气中加热会被氧化为氯化铁,蒸干过程中氯化铁水解生成氢氧化铁,灼烧得到氧化铁,故B正确;
C.二次浸取后滤渣为S和SiO2,两者均能与NaOH反应,因此不能用热的溶液分离,故C错误;
D.“调节”时发生反应:,每生成,转移电子,故D正确;
故选:C。
8. 离子液体具有良好的导电性,可用作原电池的电解质。一种离子液体的结构如图所示,已知基态X原子的价电子排布式为,W、M、Z、Y为原子半径依次增大的第二周期主族元素,下列说法错误的是
A. 基态原子的第一电离能:
B. 电负性:
C. 若将阴离子换为,化合物熔点升高
D. M与Z分别与X均可形成的分子
【答案】B
【解析】
【分析】基态X原子的价电子排布式为,则X为H;W、M、Z、Y为原子半径依次增大的第二周期主族元素,同周期主族元素原子半径随原子序数增大而减小,因此原子序数关系:,阴离子中Y与4个W成键,整体带1个单位负电荷,说明Y最外层有3个电子,得Y为B;W为负一价,原子序数大于B,得W为F,阴离子为,符合结构;阳离子结构中:Z全部形成4个共价键,M形成3个或4个共价键,结合阳离子成键特点及原子序数,得M为N,Z为C;据此解题。
【详解】A.同周期第一电离能随原子序数增大整体增大,且N的为半满稳定结构,第一电离能,即,A正确;
B.鲍林电负性顺序为:,即,选项给出顺序,B错误;
C.原化合物是离子液体,大体积的使离子键减弱、熔点低;换为小体积后,晶格能增大,离子键增强,熔点升高,C正确;
D.M(N)与X(H)形成,总电子数;Z(C)与X(H)形成,总电子数,均为18分子,D正确;
故答案选B。
9. 在一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入等物质的量的X(g)和Y(g)发生反应:①;②。部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. a为随时间t的变化曲线
B. 反应的活化能:
C. 时,平均反应速率
D. 反应②的平衡常数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①会生成Z,反应②会消耗Z。Z的物质的量会先增加后减少,而曲线a是持续增加后稳定,因此a应为M的物质的量变化曲线,A错误;
B.时,生成Z的速率快,生成M的速率慢,活化能越大,反应速率越慢,活化能的大小为①<②,B错误;
C.时,M的物质的量变化量为,容器体积为2 L。根据速率公式:,C正确;
D.两步反应中,第一步是完全反应,第二步是可逆反应,平衡时,Z的浓度为,M的浓度为,反应②的平衡常数表达式为,D错误;
故答案选C。
10. 在催化剂(L为配体,Pd为0价)作用下,芳基溴化物与丙烯酸甲酯的反应机理如图所示,其中步骤③为吸热反应。
下列说法错误的是
A. 步骤①中催化剂被氧化,步骤①的产物中的Pd为+1价
B. 步骤④的反应物Q可能是
C. 步骤③正、逆反应的活化能:(正)(逆)
D. 步骤②为加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.步骤①反应物Pd为0价,产物中Br和芳基均为-1价,故Pd为+2价,A错误;
B.根据反应机理,步骤③发生β-氢消去,生成烯烃和中间体。步骤④为该中间体分解为HBr和以再生催化剂,因此Q可能是,B正确 ;
C.步骤③为吸热反应,反应焓变,故,C正确;
D.步骤②中丙烯酸甲酯的碳碳双键断开,发生加成反应,D正确;
故选A。
11. 某研究小组设计如下电解池如图所示,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将酸性条件下的百里酚(TY,)合成百里醌(TQ,)。电解时,下列说法错误的是
A. 电解过程中,左室中的浓度持续下降
B. 以为原料,也可得到TQ()
C. 阴极总反应为
D. 阴极完全转化为氨,理论上阳极生成()
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,左边电极接电源的负极,为阴极,阴极上先被还原为,再被还原为,右边电极接电源的正极,为阳极,阳极上TY被氧化为TQ,据此分析。
【详解】A.由图可知,左室中先得电子生成,再得电子被还原为,因此浓度先升高(生成速率大于消耗速率)后降低,不会持续下降,该说法错误,A错误;
B.由图可知,TY在阳极氧化为TQ的过程是酚羟基被氧化为羰基,酚羟基邻位和间位上的变为羰基,同时苯环结构重排与羰基共轭,碳骨架不变,为TY的官能团位置异构体,同样可以发生氧化反应得到目标产物百里醌,该说法正确,B正确;
C.阴极总反应为还原为,配平后反应为,C正确;
D. 转化为,从价变为价,共得到电子;氧化为,碳元素总共升高价,失去电子,根据电子守恒,转移电子时理论生成,D正确;
故选A。
12. 某的立方晶胞中原子所处位置如图1所示,已知:原子与Ni原子间的最近距离相等,该晶胞的密度为,晶胞沿A点的体对角线投影如图2所示。下列说法错误的是
A. 与Ni最近距离的Mg原子数目为4
B. 若C点的投影位置在11,则B点的投影位置在6
C. 原子原子间的最近距离为
D. 若A点分数坐标为,则D点的分数坐标为
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知条件:原子与Ni原子间的最近距离相等,则Ni原子位于8个小立方体的体心,Mg原子分布在相邻的顶点或面心位置,Al位于棱上和体心,据此解答。
【详解】A.在该立方晶胞中,Ni原子位于晶胞内部,其周围的Mg原子分布在相邻的顶点或面心位置,与Ni最近距离的Mg原子数目为4,如图:,A正确;
B.根据晶胞沿体对角线的投影规律(图2),C点作为顶点投影在11时,A的位置应当是1,B点作为面心的投影位置应该为7,B错误;
C.根据均摊法可得,Ni位于内部(8个),Mg位于顶点和面心(4个),Al位于棱上和体心(4个),化学式为,摩尔质量为 ;晶胞体积 ,晶胞边长 ;Al与Ni的最近距离为体对角线的,即 ,换算为nm需乘以 ,即,C正确;
D.D点位于晶胞底面的面心位置,根据分数坐标的定义,底面的x、y坐标均为,z坐标为0,D正确;
故答案选B。
13. 某温度下,保持溶液中,通过调节使、形成氟化物而分离,体系中与[表示、、]的关系如图所示。已知:;。下列叙述正确的是
A.
B. ①与②线的交点的为2.3
C. ,可使、形成氟化物而分离
D. 时,
【答案】B
【解析】
【分析】根据可知,pH增大,H+的浓度减小,F-的浓度增大,−lgc(F-)减小,则①为pH与pc(F-)的关系,根据pc(F-)=1时,pH=3.2,则,
根据Ksp(BaF2)>Ksp(PbF2),则③为pc(Pb2+)与pH的关系,②为pc(Ba2+)与pH的关系;
由点(3.2,5.4),此时、,则,同理,由点(3.2,3.7),此时、,则;
【详解】A.由分析,,A错误;
B.①与②线的交点为,,c(H+)=10-2.3mol/L,则pH为2.3,B正确;
C.若pH=4,,则c(F-)=10-0.2mol/L,此时,铅离子完全沉淀,,钡离子也完全沉淀,则不能使、形成氟化物而分离,C错误;
D.当pH=2时,,则c(F-)=10-2.2mol/L<c(H+),溶液中c(Ba2+)=mol/L=10-1.3mol/L>c(H+),则c(Ba2+)>c(H+)>c(F−)>c(OH−),D错误;
故选B。
14. 白色固体X由、、、、、和中几种物质组成且各组分物质的量相等。为了确定其组成,取X分两份进行如下实验:
序号
操作
现象
①
充分加热
产生气体
②
加入足量盐酸
产生气体和沉淀
根据实验,关于X的推断正确的是
A. 一定由、和组成
B. 一定含
C. 可能由、和组成
D. 一定不含
【答案】C
【解析】
【分析】白色固体X中各组分物质的量相等,实验1:加热产生气体,气体可能为二氧化碳、氨气、氯化氢,说明X中可能含有NaHCO3或NH4Cl或NH4Cl和Ba(OH)2, 实验2:加入盐酸产生气体和沉淀,气体可能为二氧化碳、二氧化硫、硫化氢,沉淀可能为S、硫酸钡,说明X中可能含有Na2S2O3或Na2S和Na2SO3等。
【详解】A.依题意,产生的气体可能是、、、、HCl,产生的沉淀可能是S和,不可能是、等,等物质的量的、和组成的混合物虽满足条件,但不一定是这三种物质,A错误;
B.由分析可知,X中不一定含,B错误;
C.可能由、和组成,加热时氯化铵分解产生气体,加盐酸,发生离子反应:、,产生沉淀、同时产生气体二氧化硫,符合实验现象,C正确;
D.若与混合,也满足实验现象,D错误;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,除特别说明外,每空2分,共58分)
15. 一种多金属精矿中含有Fe、Al、Cu、Ni、Ca、Si、O等元素,现从中提取Fe、Cu、Ni的工艺如图所示:
已知:室温下相关物质的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布图为_______。
(2)固体残渣含有少量和_______。
(3)“高压加热”时,生成的离子方程式为_______。“电解”时,颗粒分散于溶液,以片、石墨棒为电极,写出阴极的电极反应式_______。
(4)若滤液1中和的浓度均为,“沉铝”时,pH最高可调至_______(溶液体积变化可忽略,计算结果精确至小数点后2位)。
(5)“选择萃取”中,镍形成的配合物如图甲所示,下列说法正确的是_______。(填序号)
A. 配合物中Ni的化合价为+6
B. 配合物中元素的电负性大小:
C. 配合物中分子中
D. 配合物中配位键中的电子由的p轨道提供
(6)晶体的立方晶胞如图乙所示。已知:相邻原子间的最近距离之比,则_______。
【答案】(1) (2)、
(3) ①. ②.
(4)5.15 (5)C
(6)
【解析】
【分析】矿粉酸浸时,加入硫酸和,固体残渣含有少量和、,浸取液中含有、、、等,调节pH=3.0,通入空气加热得到,可以通过电解得到Fe单质,滤液1在常温下沉铝,滤液2选择萃取得到含硫酸根的溶液和分别含Cu配合物和Ni配合物,最终得到产品,据此分析。
【小问1详解】
铁为26号元素,基态铁原子的价层电子排布式为,失去3个电子生成铁离子,价层电子排布式为,根据洪特规则,价层电子排布图为。
【小问2详解】
矿粉中硅元素以二氧化硅形式存在,二氧化硅不与硫酸反应,钙元素与硫酸反应生成微溶的硫酸钙,二氧化硫将铜离子还原为铜单质,故固体残渣含有少量铜、二氧化硅、硫酸钙。
【小问3详解】
高压加热时,亚铁离子被氧气氧化为三氧化二铁,酸性条件下配平离子方程式为。电解时三氧化二铁在阴极得电子生成铁单质,阴极电极反应式为。
【小问4详解】
沉铝时需保证铜离子、镍离子不生成氢氧化物沉淀,氢氧化铜的溶度积小于氢氧化镍,故按铜离子刚好开始沉淀计算氢氧根浓度。,代入,得,,,故pH最高可调至5.15。
【小问5详解】
A.配体中提供孤对电子的原子带一个单位负电,可以视作是得到一个电子的阴离子,其余配体不带电,整个配合物不显电性,形成配合物后,中心离子还是,的化合价不变为+2价,A错误;
B.同周期元素从左到右电负性增大,同主族元素从上到下电负性减小,故电负性大小为,B错误;
C.配合物中水分子的氧原子与镍形成配位键,氧原子仅剩余1对孤对电子,孤对电子对成键电子对的斥力减小,故配合物中大于水分子中,C正确;
D.配合物中氮原子采取杂化,配位键的孤对电子由氮的杂化轨道提供,D错误;
故选 C。
【小问6详解】
根据相邻原子间的最近距离之比::,设晶胞边长为,由几何关系可知,顶点的原子与体心的原子距离为,面心的原子与体心的原子距离为,则可以确定,晶胞中体心的原子为,有1个,顶点原子为,有个,面心原子为,有个,则。
16. 由邻羟基苯甲醛、乙二胺和可制备一种Co(Ⅱ)配合物(325),Q在一定条件下能够吸收、释放氧气。Q的制备过程如下:
已知:①邻羟基苯甲醛微溶于水,可溶于乙醇及乙醚。②乙二胺易溶于水、乙醇,微溶于乙醚。Q的制备和钴元素质量分数的测定实验步骤如下:
I.制备实验装置如图所示(夹持装置和水浴装置略)。
i.在仪器a中加入乙醇溶液,再加入15 mL邻羟基苯甲醛和12 mL乙二胺,搅拌,产生黄色晶体P。
ii.向仪器a中通入,向仪器b中通入冷水,开启恒温磁力搅拌器,控制温度反应,待黄色晶体溶解后,将仪器c中醋酸钴溶液缓慢地加入仪器a中,生成棕色沉淀。继续加热并搅拌,直到沉淀全部转变为暗红色物质Q。
iii.关闭恒温磁力搅拌器,停止向仪器b中通入冷水,待冷却到室温后停止向仪器a中通入,取出仪器a中的混合物,过滤、洗涤、干燥,得到配合物Q。
Ⅱ.产品中钴元素质量分数的测定。
iv.称取0.50 g产品置于锥形瓶中,加入20 mL体积比为15:3:1的盐酸、硝酸和硫酸的浓混酸,用表面皿盖住锥形瓶口,加热至不再冒烟后,取下表面皿,冷却后用水淋洗表面皿及瓶壁,过滤并洗涤滤纸及不溶物,该过程Q中的Co(Ⅱ)转化为。
v.加入2.0 g酒石酸,搅匀。用KOH溶液调节,加入15 mL乙酸,加热至近沸,在快速搅拌下慢慢趁热加入溶液,充分反应,冷却,抽滤、烘干,得0.678 g (亚硝酸钴钾,)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)步骤i中,使用乙醇溶液的作用是___________。
(3)步骤ii中先通氮气,再开启恒温磁力搅拌器,其原因为___________。
(4)实验过程中若仪器b中气雾上升至,需要采取的措施是___________。
(5)步骤iv中加入的混酸中浓硝酸的作用是___________。
(6)步骤v中“抽滤(减压过滤)”相比于普通过滤的优点是___________。
(7)实验Ⅱ测得产品中钴元素的质量分数是___________。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)作溶剂,溶解邻羟基苯甲醛和乙二胺,使二者充分反应
(3)排尽装置内的空气,防止被氧气氧化
(4)加快冷水的流速,增强冷凝效果
(5)作氧化剂,将氧化为
(6)过滤速率快,沉淀更干燥
(7)17.7
【解析】
【分析】邻羟基苯甲醛与乙二胺在95%乙醇溶液中发生反应,生成配体,反应为:;在保护、70℃水浴条件下,向配体中缓慢加入溶液,与配体配位生成配合物();产品经过滤、洗涤、干燥后,采用混酸将氧化为,再经酒石酸掩蔽、调节、乙酸酸化后,加入溶液将转化为,通过称量沉淀质量计算产品中钴元素的质量分数,据此分析。
【小问1详解】
仪器a为三颈烧瓶;
【小问2详解】
邻羟基苯甲醛微溶于水、可溶于乙醇,乙二胺易溶于乙醇,使用95%乙醇溶液可同时溶解邻羟基苯甲醛和乙二胺,使二者充分接触,加快反应速率;
【小问3详解】
具有较强还原性,易被空气中的氧化为,步骤ii中先通入,可排尽装置内的空气,防止在加热搅拌过程中被氧化,保证配合物的纯度;
【小问4详解】
仪器b为球形冷凝管,若气雾上升至,说明冷凝效果不足,需加快冷水流速以提升冷凝效率,防止乙醇等反应物挥发损失;
【小问5详解】
步骤中,浓硝酸具有强氧化性,可将配合物中的氧化为;
【小问6详解】
抽滤(减压过滤)通过抽气泵降低装置内压强,可加快过滤速率,同时能更充分地除去沉淀中的水分,提升沉淀的干燥效率;
【小问7详解】
的摩尔质量,,由元素守恒可知,,则产品中钴元素的质量分数为。
17. 的转化是实现“碳中和”的有效途径。
(1)合成尿素[]是利用的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
和合成尿素的反应自发进行的条件是_______(填“低温”“高温”或“任意条件”)。
(2)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上,电催化还原的装置如图1所示。控制其他条件相同,将一定量的通入该电催化装置中,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。
①b电极生成的电极反应式为_______。
②控制电压为0.8 V,电解时转移电子的物质的量为_______mol。
(3)以为原料催化加氢合成乙醇,其反应原理为 ,按投料比充入一密闭容器中只发生该反应,平衡时的体积分数随温度、压强的变化关系如图3所示。
①图中A、B两点中,先达到平衡状态的是_______点。
②A点的平衡常数_______(结果保留两位小数;是用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)催化电解法可将转化为有机物。金属复合电极材料电催化还原制备甲醛和乙醇的可能机理如图4所示。研究表明,在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图5所示。
①为_______。在答案的相应位置补充完整虚线框内的结构_______。
②与单纯的电极相比,利用复合电极材料电催化还原的优点是_______。
【答案】(1)低温 (2) ①. ②. 2.8
(3) ①. B ②. 1.69
(4) ①. ②. ③. 降低活化能,加快了生成乙醇与甲醛的速率,提高了乙醇的选择性
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,总反应为,;反应后气体物质的量减少,熵变 ;根据自发判据 ,、 时,只有低温下 ,反应自发进行。
【小问2详解】
①由装置图可知,a电极为阳极,b电极为阴极,在阴极得电子被还原为,参与反应,C元素从+4价降为−2价,电极反应式为;
②由图可知,控制电压为0.8V,产生0.2 mol氢气和0.2 mol乙醇,根据电极反应,,因此电解时转移电子的物质的量为;
【小问3详解】
①B点比A点温度更高、压强更大,反应速率更快,达到平衡的时间更短,因此B先达到平衡;
②设起始,,设平衡时转化,列三段式: , A点体积分数为25%,因此,解得;平衡时,,,,,总压为4 MPa,计算得各物质分压:,,,;压强平衡常数: 。
【小问4详解】
①从过程分析,与X作用得到Y,Y再次与X作用得到,即Y为,因此X为;
②图6可以得到,与单纯的Cu电极相比,利用Cu/La复合电极材料电催化还原的优点是降低活化能,加快了生成乙醇与甲醛的速率,提高了乙醇的选择性。
18. 盐酸环丙沙星是一种广谱抗菌药物,主要用于治疗由细菌感染引起的各种疾病。其合成路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)B→C的反应类型是_______,D分子中含氧官能团的名称是_______。
(2)I的结构简式是_______。
(3)G→H的化学方程式是_______。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①3个卤原子直接与苯环相连,且苯环上有4个取代基;
②能发生银镜反应,且能与碳酸氢钠溶液反应;
③苯环上只有一种氢,核磁共振氢谱图中显示分子中共有5种不同环境的氢原子,且峰面积之比为3:2:2:1:1。
(5)H→I还可通过如下路径实现:(已知RCl+R′NH2RNHR′)。
①写出K的结构简式_______,加入碳酸钾的作用是_______。
②实现K→I最大转化,需要的合适反应条件是_______。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 酮羰基、酯基
(2) (3) (4)8
(5) ①. ②. 中和反应生成的,促进平衡正向移动,提高的产率 ③. 先加入氢氧化钠溶液,后加入盐酸
【解析】
【分析】根据D的结构简式及A、B、C的分子式和反应条件知,A为,A中氢原子被取代生成B,B为,B中羧基发生取代反应生成C,C为,C发生取代反应生成D,E能发生信息I的反应,则E中含有结构,所以D脱去生成E,E为,E发生信息I的反应生成G,G为,G发生信息II的反应生成H,H为,H发生信息III的反应生成I,I发生取代反应生成J,根据J的结构简式知,I为,据此分析解题。
【小问1详解】
B的中的被取代生成C,B→C的反应类型为取代反应;结合D的结构简式可知,D分子中含氧官能团的名称是酮羰基、酯基;
【小问2详解】
由分析可知,I的结构简式为;
【小问3详解】
G→H发生信息II的反应,化学方程式是;
【小问4详解】
E为,E的同分异构体符合下列条件:①3个卤原子直接与苯环相连,且苯环上有4个取代基;②能发生银镜反应,且能与碳酸氢钠溶液反应,说明含有醛基和羧基;③苯环上只有一种氢,核磁共振氢谱图中显示分子中共有5种不同环境的氢原子,且峰面积之比为3:2:2:1:1,说明结构对称,含有1个甲基,1个亚甲基,含有苯环的结构为,,另一个取代基位于F原子对位,另一个取代基为、、或,则符合条件的同分异构体种类为;
【小问5详解】
①根据信息可知,H中氯原子和亚氨基发生取代反应生成K,K的结构简式为;该反应中还生成HCl,加入碳酸钾的作用是中和反应生成的HCl,促进平衡正向移动,提高K的产率;
②K转化为I实际上是酯基发生水解反应生成羧基,所以实现K→I最大转化,需要的合适反应条件是先加入氢氧化钠溶液,后加入盐酸。
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上高二中2026届高三全真模拟考试化学试题
可能用到的相对原子质量:Mg-24 Al-27 Ni-59 Co-59
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. 2026年央视春晚人形机器人《武BOT》彰显中国智造加速度。下列说法正确的是
A. 搭载的大容量锂离子电池工作时将化学能转化为电能
B. 搭载的芯片的主要成分是晶体硅,属于分子晶体
C. 机身使用的碳纤维增强复合材料属于有机高分子材料
D. 关节使用的超高强度聚乙烯属于低相对分子质量聚合物
2. 合成氨中,除去原料气中CO的反应为,下列表述正确的是
A. H-N-H的键角:
B. NH3的空间结构为平面三角形
C. CO晶体属于分子晶体
D. 中配位原子是N和O
3. 操作正确规范是实验顺利完成的保障,下列做法错误的是
A. 皂化反应完成后,加入饱和食盐水,分液除去甘油
B. 加热铁粉与硫粉的混合物,在通风处进行
C. 在实验室做有机实验时若少量有机溶剂着火,可迅速用湿抹布盖灭
D. 做“钾与水的反应”实验时,应佩戴护目镜
4. 高分子Z的合成路线如下。下列说法不正确的是
A. X→Y原子利用率100%,则M是HCHO
B. Y→Z是缩聚反应
C. Y与足量H2加成后的产物分子中有3个手性碳
D. Z可进一步反应合成网状结构的高分子
5. 一氧化硫(SO)是一种高活性的物质,部分含硫物质转化如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 1 mol SO2中S原子的价层电子对数为
B. 反应①中每生成1 mol SO转移的电子数为
C. 反应②中每消耗3 mol OH-,生成还原产物
D. 1 L 0.1 mol/L Na2SO3溶液中阴离子总数大于
6. 由下列实验事实或现象能得出相应结论的是
事实或现象
结论
A
烯烃中溶入冠醚,KMnO4水溶液与烯烃反应时的氧化效果明显增强
冠醚也可氧化烯烃
B
向裹有Na2O2的脱脂棉上滴加蒸馏水,脱脂棉燃烧
Na2O2有强氧化性
C
向淀粉KI溶液和AgNO3溶液中,分别滴加少量新制氯水,前者溶液变蓝,后者溶液产生白色沉淀
氯气与水的反应存在限度
D
将镀层破坏的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,一段时间后取溶液于试管中,滴加铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀产生
铁未被腐蚀,已破损的镀层锌仍能起到保护的作用
A. A B. B C. C D. D
7. 用黄铜矿(主要成分,含少量)冶炼铜的一种工艺流程如图所示:
已知:“一次浸取”后的滤渣主要为、S、;。下列说法错误的是
A. “一次浸取”反应方程式为
B. 滤液1在空气中加热蒸干灼烧后,可得
C. “二次浸取”后滤渣中的混合物可用热的溶液分离
D. “调节”中每生成,转移电子
8. 离子液体具有良好的导电性,可用作原电池的电解质。一种离子液体的结构如图所示,已知基态X原子的价电子排布式为,W、M、Z、Y为原子半径依次增大的第二周期主族元素,下列说法错误的是
A. 基态原子的第一电离能:
B. 电负性:
C. 若将阴离子换为,化合物熔点升高
D. M与Z分别与X均可形成的分子
9. 在一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入等物质的量的X(g)和Y(g)发生反应:①;②。部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. a为随时间t的变化曲线
B. 反应的活化能:
C. 时,平均反应速率
D. 反应②的平衡常数为
10. 在催化剂(L为配体,Pd为0价)作用下,芳基溴化物与丙烯酸甲酯的反应机理如图所示,其中步骤③为吸热反应。
下列说法错误的是
A. 步骤①中催化剂被氧化,步骤①的产物中的Pd为+1价
B. 步骤④的反应物Q可能是
C. 步骤③正、逆反应的活化能:(正)(逆)
D. 步骤②为加成反应
11. 某研究小组设计如下电解池如图所示,既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,又可将酸性条件下的百里酚(TY,)合成百里醌(TQ,)。电解时,下列说法错误的是
A. 电解过程中,左室中的浓度持续下降
B. 以为原料,也可得到TQ()
C. 阴极总反应为
D. 阴极完全转化为氨,理论上阳极生成()
12. 某的立方晶胞中原子所处位置如图1所示,已知:原子与Ni原子间的最近距离相等,该晶胞的密度为,晶胞沿A点的体对角线投影如图2所示。下列说法错误的是
A. 与Ni最近距离的Mg原子数目为4
B. 若C点的投影位置在11,则B点的投影位置在6
C. 原子原子间的最近距离为
D. 若A点分数坐标为,则D点的分数坐标为
13. 某温度下,保持溶液中,通过调节使、形成氟化物而分离,体系中与[表示、、]的关系如图所示。已知:;。下列叙述正确的是
A.
B. ①与②线的交点的为2.3
C. ,可使、形成氟化物而分离
D. 时,
14. 白色固体X由、、、、、和中几种物质组成且各组分物质的量相等。为了确定其组成,取X分两份进行如下实验:
序号
操作
现象
①
充分加热
产生气体
②
加入足量盐酸
产生气体和沉淀
根据实验,关于X的推断正确的是
A. 一定由、和组成
B. 一定含
C. 可能由、和组成
D. 一定不含
二、非选择题(本题共4小题,除特别说明外,每空2分,共58分)
15. 一种多金属精矿中含有Fe、Al、Cu、Ni、Ca、Si、O等元素,现从中提取Fe、Cu、Ni的工艺如图所示:
已知:室温下相关物质的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布图为_______。
(2)固体残渣含有少量和_______。
(3)“高压加热”时,生成的离子方程式为_______。“电解”时,颗粒分散于溶液,以片、石墨棒为电极,写出阴极的电极反应式_______。
(4)若滤液1中和的浓度均为,“沉铝”时,pH最高可调至_______(溶液体积变化可忽略,计算结果精确至小数点后2位)。
(5)“选择萃取”中,镍形成的配合物如图甲所示,下列说法正确的是_______。(填序号)
A. 配合物中Ni的化合价为+6
B. 配合物中元素的电负性大小:
C. 配合物中分子中
D. 配合物中配位键中的电子由的p轨道提供
(6)晶体的立方晶胞如图乙所示。已知:相邻原子间的最近距离之比,则_______。
16. 由邻羟基苯甲醛、乙二胺和可制备一种Co(Ⅱ)配合物(325),Q在一定条件下能够吸收、释放氧气。Q的制备过程如下:
已知:①邻羟基苯甲醛微溶于水,可溶于乙醇及乙醚。②乙二胺易溶于水、乙醇,微溶于乙醚。Q的制备和钴元素质量分数的测定实验步骤如下:
I.制备实验装置如图所示(夹持装置和水浴装置略)。
i.在仪器a中加入乙醇溶液,再加入15 mL邻羟基苯甲醛和12 mL乙二胺,搅拌,产生黄色晶体P。
ii.向仪器a中通入,向仪器b中通入冷水,开启恒温磁力搅拌器,控制温度反应,待黄色晶体溶解后,将仪器c中醋酸钴溶液缓慢地加入仪器a中,生成棕色沉淀。继续加热并搅拌,直到沉淀全部转变为暗红色物质Q。
iii.关闭恒温磁力搅拌器,停止向仪器b中通入冷水,待冷却到室温后停止向仪器a中通入,取出仪器a中的混合物,过滤、洗涤、干燥,得到配合物Q。
Ⅱ.产品中钴元素质量分数的测定。
iv.称取0.50 g产品置于锥形瓶中,加入20 mL体积比为15:3:1的盐酸、硝酸和硫酸的浓混酸,用表面皿盖住锥形瓶口,加热至不再冒烟后,取下表面皿,冷却后用水淋洗表面皿及瓶壁,过滤并洗涤滤纸及不溶物,该过程Q中的Co(Ⅱ)转化为。
v.加入2.0 g酒石酸,搅匀。用KOH溶液调节,加入15 mL乙酸,加热至近沸,在快速搅拌下慢慢趁热加入溶液,充分反应,冷却,抽滤、烘干,得0.678 g (亚硝酸钴钾,)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)步骤i中,使用乙醇溶液的作用是___________。
(3)步骤ii中先通氮气,再开启恒温磁力搅拌器,其原因为___________。
(4)实验过程中若仪器b中气雾上升至,需要采取的措施是___________。
(5)步骤iv中加入的混酸中浓硝酸的作用是___________。
(6)步骤v中“抽滤(减压过滤)”相比于普通过滤的优点是___________。
(7)实验Ⅱ测得产品中钴元素的质量分数是___________。
17. 的转化是实现“碳中和”的有效途径。
(1)合成尿素[]是利用的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
和合成尿素的反应自发进行的条件是_______(填“低温”“高温”或“任意条件”)。
(2)一种有机多孔电极材料(铜粉沉积在一种有机物的骨架上,电催化还原的装置如图1所示。控制其他条件相同,将一定量的通入该电催化装置中,阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。
①b电极生成的电极反应式为_______。
②控制电压为0.8 V,电解时转移电子的物质的量为_______mol。
(3)以为原料催化加氢合成乙醇,其反应原理为 ,按投料比充入一密闭容器中只发生该反应,平衡时的体积分数随温度、压强的变化关系如图3所示。
①图中A、B两点中,先达到平衡状态的是_______点。
②A点的平衡常数_______(结果保留两位小数;是用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)催化电解法可将转化为有机物。金属复合电极材料电催化还原制备甲醛和乙醇的可能机理如图4所示。研究表明,在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图5所示。
①为_______。在答案的相应位置补充完整虚线框内的结构_______。
②与单纯的电极相比,利用复合电极材料电催化还原的优点是_______。
18. 盐酸环丙沙星是一种广谱抗菌药物,主要用于治疗由细菌感染引起的各种疾病。其合成路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)B→C的反应类型是_______,D分子中含氧官能团的名称是_______。
(2)I的结构简式是_______。
(3)G→H的化学方程式是_______。
(4)符合下列条件的E的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①3个卤原子直接与苯环相连,且苯环上有4个取代基;
②能发生银镜反应,且能与碳酸氢钠溶液反应;
③苯环上只有一种氢,核磁共振氢谱图中显示分子中共有5种不同环境的氢原子,且峰面积之比为3:2:2:1:1。
(5)H→I还可通过如下路径实现:(已知RCl+R′NH2RNHR′)。
①写出K的结构简式_______,加入碳酸钾的作用是_______。
②实现K→I最大转化,需要的合适反应条件是_______。
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