内容正文:
2026年普通高考模拟测试
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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,监考员将试卷、答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Br-80 Ca-40
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密不可分。下列说法正确的是
A. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
B. 用明矾净化涪江水是由于水解产生的胶体具有吸附性
C. 按标准使用食品添加剂,也会对人体造成伤害
D. 隐形战斗机的隐身涂层中含有石墨烯,石墨烯属于一种新型有机高分子材料
2. 下列与物质性质相关的说法正确的是
A. 溶液显碱性,是因为的水解程度大于电离程度
B. 工业盐酸呈亮黄色,是工业盐酸中溶有
C. 煮番茄蛋汤时,加入大量的盐可以促进蛋白质的溶解
D. AlF3的熔点高于,因为前者的分子间作用力更大
3. 下列化学用语表达不正确的是
A. 的模型: B. 的名称:二甲基苯甲酰胺
C. 电子云图: D. 的电子式:
4. 缬苯那嗪可用于治疗迟发性运动障碍,其结构如图(-Me是甲基)。下列关于缬苯那嗪的说法正确的是
A. 分子中含有4个手性碳原子 B. 因含有醚键,故能与水以任意比例互溶
C. 不能与溶液反应,但能与盐酸反应 D. 杂化的碳原子数目为6
5. 下列实验装置正确,且能达到实验目的的是
A.制备NaHCO3
B.煤的干馏
C.检验溴乙烷的消去产物
D.验证铁的析氢腐蚀
A. A B. B C. C D. D
6. 锑(Sb)及其化合物在工业生产和生活中有广泛的应用,一种制备Sb的方法如下: 。下列叙述错误的是
A. 基态的核外电子排布式为
B. 水分子间氢键的作用力大于范德华力
C. 该反应涉及的物质中有离子晶体、金属晶体和分子晶体
D. Na、Cu、Sb分别位于元素周期表的s区、d区和p区
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 饱和Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢:CaSO4(s)+(aq)⇌CaCO3(s)+(aq)
B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:
C. 同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+OH-=NH3·H2O
D. HI溶液中加入H2O2后溶液变为黄色:2I-+H2O2=I2+2OH-
8. 某定影剂成分为,其中是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原子核外电子的运动状态数与空间运动状态数相等,X的简单氢化物可与焰色试验为绿色的一种金属离子配位,该配离子的溶液为深蓝色。Y与Z同族,基态Y原子的未成对电子数为2。下列说法错误的是
A. 该化合物中,X的杂化方式为 B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. 分子极性:
9. 腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,其分子结构如图。下列有关腺嘌呤核苷酸的说法不正确的是
A. 水解生成的腺嘌呤碱基的分子式为
B. 能发生氧化反应、取代反应和消去反应
C. 水解生成的核糖的核磁共振氢谱有7组峰
D. 该分子具有两性
10. 为达到下列实验目的,对应的操作及原理均正确的是
选项
实验目的
操作
原理
A.
分离与
向与的混合物中加入与适配的杯酚,再加入甲苯溶解,过滤,滤液中加入氯仿溶解杯酚
杯酚与形成超分子,通过尺寸匹配实现分子识别
B.
检验硫代硫酸钠中是否混有亚硫酸钠
取样,加入稀盐酸,将生成的气体通入品红溶液
亚硫酸钠与盐酸反应生成的二氧化硫能使品红溶液褪色
C.
检验乙醇中是否混有乙醛
取待测液,加入酸性高锰酸钾溶液
醛基能被酸性高锰酸钾氧化
D.
探究浓度对化学平衡移动的影响
将5mL0.005mol/L的溶液与5mL0.015mol/L的溶液混合,再加固体
在其他条件不变的情况下,增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
11. 我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位,具有催化氧化性能,实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示,用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是
A. 增大反应物或分压均能提高甲醇的产量
B. 氢化步骤的反应为
C. 增大催化剂的比表面积有利于提高平衡转化率
D. 催化剂表面甲醇及时脱附有利于二氧化碳的吸附
12. AthMn(N3)3(摩尔质量为M g/mol)是一种立方钙钛矿型有机-无机杂化材料。有机阳离子被包裹在由和构成的无机骨架笼中。该晶体的晶胞结构和的结构简式如下:下列说法错误的是
A. 中的C、N原子均为sp3杂化
B. 的空间构型为直线形
C. 晶胞中与等距离且最近的数目为6
D. 该晶体的密度为
13. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是
A. 硫酸用作催化剂和浸取剂
B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C. “浸出”时,3种金属元素均被还原
D. “沉钴”后上层清液中
14. 某课题组报道了一种以为电解质的新型合金化反应型钙离子电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
(已知hfip为)
A. 电池工作时电流方向为Ca-Sn合金→负载→1,4-聚苯醌→电解质→Ca-Sn合金
B. 1mol1,4-聚苯醌转化为时,负极质量减少40g
C. 将电解质更换为饱和水溶液,可提高该电池的电流效率
D. 下一步研究方向可能是研究具有更高比能量的合金化反应型镁离子电池
15. 已知含磷废水中的磷以磷酸及其盐的形式存在。某温度下,磷酸的与溶液的pH的关系如图,该温度下向初始pH=6的含磷废水中加入CaCl2可以得到沉淀而实现废水除磷。
下列叙述错误的是
A. 该温度下,磷酸的的数量级为
B. 该废水除磷的离子反应有:
C. 若逐渐增大该废水的pH,溶液中将随之不断增大
D. pH=6的该废水中离子浓度存在关系:
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 溴化剂可用液溴与红磷制备,装置如图1(加热及夹持装置略)。
已知:①常温下为液体,能溶解、但不溶解红磷;②常温下,液溴与红磷剧烈反应且放出大量热;③、均极易水解。
实验步骤:
①向仪器c中加入 红磷、,仪器a中加入 液溴。
②加热至沸腾,打开a的活塞,缓慢滴加液溴,充分反应后停止加热。
③将仪器c连接蒸馏装置,如图2,蒸馏并收集产品(含杂质)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称_______,其作用为_______。
(2)步骤①中加入的作用:ⅰ、作溶剂;ⅱ、_______。
(3)反应中红磷需过量,目的是_______。
(4)抽气泵的作用是_______。
(5)测定产品中的含量,可用碘量法:向碘量瓶中加入水,用移液管量取产品加入碘量瓶,加入过量的标准溶液(磷元素完全转化为),加碱调,再用的标准溶液滴定(),平均用去。
①写出溶于水发生的化学方程式_______。
②产品中的含量为_______。
17. 稀土元素Nd(钕)、Dy(镝)均是清洁能源技术的核心资源,从制造废料(主要成分为,含有等)中提取,并回收其它有经济价值金属的一种工艺如下:
已知:①常温下,,。②G-macropa是一种稀土元素离子螯合剂,其结构如图所示,其与Nd和Dy可形成配合物和。
(1)稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器, 的中子数为_______。
(2)滤渣①为_____(填化学式),常温下,将pH调至4后,滤液中_____。
(3)“除铝”步骤中加入G-macropa螯合剂的目的为_______。
(4)“沉镝”过程中发生反应的离子方程式为_______。
(5)当与按混合时,配体与金属离子物质的量比(L/M比)不同时的分离效率如下图所示。【,,,】
①由图可知,该实验条件下,利用G-macropa分离与的最佳L/M比为_______。
②由图及流程可推测_______(填离子符号)与螯合剂G-macropa形成的配合物更稳定。
18. 我国力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。利用、为原料合成对实现“双碳”目标具有重要意义,其主要反应如下:
反应1:
反应2:
回答下列问题:
(1)已知反应3的平衡常数,写出反应3的热化学方程式:_______。
(2)为提高的平衡产率,理论上应采用的条件是_______(填字母)。
a.高温高压 b.低温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)一定温度下,向压强恒为100 MPa的密闭容器中通入1 mol 和3 mol ,充分反应后,测得平衡转化率为50%,选择性为80%,该温度下CO的分压为_______MPa(用分数表示)。[分压=总压×物质的量分数,甲醇的选择性=×100%];计算该温度下反应2的压强平衡常数为_______(保留两位有效数字)[为以分压表示的平衡常数]。
(4)研究者向恒压(3.0 MPa)密闭装置中通入一定量的反应物混合气,测定甲醇的时空收率随温度的变化曲线如图所示(时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。
①请解释甲醇时空收率“抛物线”后半段下降的可能原因:_______。
②为获得最大的甲醇时空收率,根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳反应温度为_______(填字母)。
A.,220℃ B.,210℃ C.,240℃ D.,220℃
(5)在 、下,将投料比的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器,只发生反应2,的平衡转化率为25%。同温同压下,若通入装有催化剂的新型膜反应器(如图所示),的平衡转化率为40%,则相同时间内出口a和出口b中的质量比为_______。
19. 化合物G是某化工生产中的重要中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______;B中不含氧官能团的名称为_______。
(2)的化学名称为_______;设计B→C的目的是_______。
(3)已知反应物极易水解,C→D的反应需使用非水溶剂。写出C→D的总反应方程式_______。
(4)F→G为消去反应,该消去反应的副产物有_______种可能的结构。
(5)同时满足下列条件的G的同分异构体有_______种。
①能与溶液发生显色反应;
②除苯环外无其他环状结构,且苯环上只有一种氢原子;
③苯环上各含碳原子的取代基中碳原子数相同
(6)写出以和为原料经三步反应制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任选)_______。
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2026年普通高考模拟测试
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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,监考员将试卷、答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Br-80 Ca-40
一、单项选择题: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,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密不可分。下列说法正确的是
A. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
B. 用明矾净化涪江水是由于水解产生的胶体具有吸附性
C. 按标准使用食品添加剂,也会对人体造成伤害
D. 隐形战斗机的隐身涂层中含有石墨烯,石墨烯属于一种新型有机高分子材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.运载火箭的液氢液氧推进剂反应时,化学能大部分转化为动能,还有部分转化为热能等其他形式能量,不可能全部转化为热能,A错误;
B.明矾溶于水后,水解生成的胶体具有疏松多孔结构,可吸附水中悬浮杂质达到净水目的,B正确;
C.按国家标准规范使用食品添加剂时,不会对人体健康造成伤害,C错误;
D.石墨烯是碳元素的单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,D错误;
故选B。
2. 下列与物质性质相关的说法正确的是
A. 溶液显碱性,是因为的水解程度大于电离程度
B. 工业盐酸呈亮黄色,是工业盐酸中溶有
C. 煮番茄蛋汤时,加入大量的盐可以促进蛋白质的溶解
D. AlF3的熔点高于,因为前者的分子间作用力更大
【答案】A
【解析】
【详解】A.的电离平衡为,水解平衡为,当水解程度大于电离程度时,溶液中浓度大于浓度,溶液显碱性,A正确;
B.工业盐酸呈亮黄色是因为含有杂质,不是溶解了,B错误;
C.加入大量盐会使蛋白质发生盐析作用,导致蛋白质析出,不会促进蛋白质溶解,C错误;
D.属于离子晶体,熔化时破坏离子键,属于分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,离子键强度远大于分子间作用力,故熔点高于,D错误;
故选 A。
3. 下列化学用语表达不正确的是
A. 的模型: B. 的名称:二甲基苯甲酰胺
C. 电子云图: D. 的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中心P原子价层电子对数,VSEPR模型为四面体形(包含1对孤电子对),图示符合,A正确;
B.该有机物结构为苯甲酰基连接,酰胺氮上连接2个甲基,命名为N,N−二甲基苯甲酰胺,B正确;
C.p轨道沿对应坐标轴伸展,轨道沿z轴伸展,图示电子云沿z轴呈哑铃形,符合电子云特征,C正确;
D.是离子化合物,阴离子为,两个碳原子之间形成碳碳三键,正确电子式为,D错误;
故选D。
4. 缬苯那嗪可用于治疗迟发性运动障碍,其结构如图(-Me是甲基)。下列关于缬苯那嗪的说法正确的是
A. 分子中含有4个手性碳原子 B. 因含有醚键,故能与水以任意比例互溶
C. 不能与溶液反应,但能与盐酸反应 D. 杂化的碳原子数目为6
【答案】A
【解析】
【详解】A.手性碳原子是指连有4个不同原子或基团的碳原子,仔细观察结构简式,可得缬苯那嗪分子中含有4个手性碳原子(如图所示),A正确;
B.分子中虽有醚键,但整体结构以疏水性的碳链、苯环为主,极性基团(醚键、氨基、酯基)占比低,无法与水以任意比例互溶,B错误;
C.分子中含有酯基,可与溶液发生水解反应;同时含有氨基,可与盐酸反应,C错误;
D.杂化的碳原子包括苯环上的6个碳原子,以及酯基中的羰基碳,共7个,不是题干说的6个,D错误;
故选A。
5. 下列实验装置正确,且能达到实验目的的是
A.制备NaHCO3
B.煤的干馏
C.检验溴乙烷的消去产物
D.验证铁的析氢腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.制备NaHCO3 :根据侯氏制碱法原理,应先向饱和NaCl溶液中通入NH3(长导管),使溶液呈碱性,再通入CO2(短导管)以促进生 成。图中未体现气体通入顺序与导管长度设计,且NH3直接通入含CO2的溶液,不符合反应条件,装置错误,A错误;
B.煤的干馏:煤干馏需在隔绝空气条件下加热分解,产物包括焦炉气、煤焦油等。图中左侧通入空气,会导致煤燃烧而非干馏,装置不满足实验要求,B错误;
C.检验溴乙烷的消去产物:溴乙烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应:生成的乙烯可使溴的CCl4溶液褪色,且挥发出的乙醇不与溴的四氯化碳溶液反应,不干扰检测。装置中气体导出路经合理,能有效验证产物,C正确;
D.验证铁的析氢腐蚀:析氢腐蚀需强酸性环境(如稀硫酸),而食盐水为中性,铁钉在此条件下发生的是吸氧腐蚀:,装置无法实现“析氢”目的,D错误;
故选C。
6. 锑(Sb)及其化合物在工业生产和生活中有广泛的应用,一种制备Sb的方法如下: 。下列叙述错误的是
A. 基态的核外电子排布式为
B. 水分子间氢键的作用力大于范德华力
C. 该反应涉及的物质中有离子晶体、金属晶体和分子晶体
D. Na、Cu、Sb分别位于元素周期表的s区、d区和p区
【答案】D
【解析】
【详解】A.Sb为51号元素,Kr核外有36个电子,剩余15个电子填充4d、5s、5p轨道,基态Sb的核外电子排布式为,A不符合题意;
B.氢键是强度介于范德华力和化学键之间的分子间作用力,水分子间氢键的作用力大于范德华力,B不符合题意;
C.反应中Cu、Sb为金属晶体,NaCN、NaOH、NaSbO₂等为离子晶体,H₂O为分子晶体,涉及题干所述三种晶体类型,C不符合题意;
D.Na为ⅠA族元素位于s区,Sb为ⅤA族元素位于p区,但Cu为ⅠB族元素,属于ds区,不属于d区,D符合题意;
故选D。
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 饱和Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢:CaSO4(s)+(aq)⇌CaCO3(s)+(aq)
B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体:
C. 同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+OH-=NH3·H2O
D. HI溶液中加入H2O2后溶液变为黄色:2I-+H2O2=I2+2OH-
【答案】A
【解析】
【详解】A.CaCO3的溶解度小于CaSO4,锅炉水垢中的CaSO4可与饱和Na2CO3溶液中的发生沉淀转化,生成更难溶的CaCO3,该离子方程式书写正确,A正确;
B.酸性强弱顺序为碳酸>苯酚>碳酸氢根,向苯酚钠溶液中通入少量CO2,无论CO2量多量少,都只能生成苯酚和碳酸氢钠,不能生成碳酸钠,正确离子方程式为,B错误;
C.同浓度同体积的NH4HSO4与NaOH混合,二者物质的量相等,优先于和反应,反应完全后无剩余和反应,正确离子方程式为,C错误;
D.HI溶液为酸性环境,反应不可能生成碱性的,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
8. 某定影剂成分为,其中是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态W原子核外电子的运动状态数与空间运动状态数相等,X的简单氢化物可与焰色试验为绿色的一种金属离子配位,该配离子的溶液为深蓝色。Y与Z同族,基态Y原子的未成对电子数为2。下列说法错误的是
A. 该化合物中,X的杂化方式为 B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. 分子极性:
【答案】A
【解析】
【分析】基态W原子核外电子的运动状态数即为核外电子数,空间运动状态数即为原子轨道数。因此W原子的核外电子数等于其占有的原子轨道数。在短周期主族元素中,只有H原子(1个电子,占有1个1s轨道)满足此条件,故W为(氢);X的简单氢化物可与焰色试验为绿色的金属离子()配位形成深蓝色配离子,该氢化物为,故X为(氮);Y与Z同族,且基态Y原子的未成对电子数为2,结合原子序数关系,Y为(氧),Z为(硫);再由化合物化学式(即,氨基磺酸)验证,各元素符合题意。
【详解】A.X为原子,在氨基磺酸中形成3个键,同时含有1对孤电子对,价层电子对数为4,因此杂化方式为,A错误;
B.电子层数越多半径越大,同周期主族元素原子序数增大半径减小。因此原子半径:,B正确;
C. 的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能;的第一电离能略小于。因此第一电离能:。C正确;
D. 为,是三角锥形极性分子;为,是平面正三角形非极性分子,因此分子极性,D正确;
故答案选A。
9. 腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,其分子结构如图。下列有关腺嘌呤核苷酸的说法不正确的是
A. 水解生成的腺嘌呤碱基的分子式为
B. 能发生氧化反应、取代反应和消去反应
C. 水解生成的核糖的核磁共振氢谱有7组峰
D. 该分子具有两性
【答案】C
【解析】
【详解】A.腺嘌呤核苷酸水解生成腺嘌呤碱基、核糖和磷酸。腺嘌呤碱基结构简式为,分子式为,A正确;
B.分子中含羟基可氧化、可取代,核糖的醇羟基邻位有H可消去,B正确;
C.水解生成的核糖结构简式为,核磁共振氢谱峰组数有9组,C错误;
D.分子含磷酸基团显酸性和腺嘌呤含有氨基显碱性,既能与酸反应又能与碱反应,具有两性,D正确。
故选C。
10. 为达到下列实验目的,对应的操作及原理均正确的是
选项
实验目的
操作
原理
A.
分离与
向与的混合物中加入与适配的杯酚,再加入甲苯溶解,过滤,滤液中加入氯仿溶解杯酚
杯酚与形成超分子,通过尺寸匹配实现分子识别
B.
检验硫代硫酸钠中是否混有亚硫酸钠
取样,加入稀盐酸,将生成的气体通入品红溶液
亚硫酸钠与盐酸反应生成的二氧化硫能使品红溶液褪色
C.
检验乙醇中是否混有乙醛
取待测液,加入酸性高锰酸钾溶液
醛基能被酸性高锰酸钾氧化
D.
探究浓度对化学平衡移动的影响
将5mL0.005mol/L的溶液与5mL0.015mol/L的溶液混合,再加固体
在其他条件不变的情况下,增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.杯酚与能形成超分子,通过尺寸匹配实现分子识别,所以向与的混合物中加入与适配的杯酚,再加入甲苯溶解,过滤,滤液中加入氯仿溶解杯酚可以达到分离与的实验目的,故A正确;
B.硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化硫气体、硫沉淀和水,则向硫代硫酸钠样品中加入稀盐酸,将生成的气体通入品红溶液不能达到检验硫代硫酸钠中是否混有亚硫酸钠的实验目的,故B错误;
C.乙醇也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色,则取待测液,加入酸性高锰酸钾溶液不能达到检验乙醇中是否混有乙醛的实验目的,故C错误;
D.氯化铁溶液硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁,反应的离子方程式为Fe3++3SCN—Fe(SCN)3,则将5mL0.005mol/L的氯化铁溶液与5mL0.015mol/L的硫氰化钾溶液混合,再加氯化钾固体,不会影响反应体系中各物质的浓度,化学平衡不移动,溶液颜色无变化,无法达到探究浓度对化学平衡移动的影响的实验目的,故D错误;
故选A。
11. 我国科研团队研究发现使用双金属氧化物可形成氧空位,具有催化氧化性能,实现加氢制甲醇。其反应机理如图所示,用“*”表示吸附在催化剂表面的物质。下列说法错误的是
A. 增大反应物或分压均能提高甲醇的产量
B. 氢化步骤的反应为
C. 增大催化剂的比表面积有利于提高平衡转化率
D. 催化剂表面甲醇及时脱附有利于二氧化碳的吸附
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应机理图可知总反应为,增大反应物或分压均能提高甲醇的产量,A正确;
B.根据反应机理图可知氢化步骤的反应为,B正确;
C.增大催化剂的比表面积有利于提高反应速率,不能提高平衡转化率,C错误;
D.催化剂表面甲醇及时脱附后有空位,有利于二氧化碳的吸附,D正确;
故选C。
12. AthMn(N3)3(摩尔质量为M g/mol)是一种立方钙钛矿型有机-无机杂化材料。有机阳离子被包裹在由和构成的无机骨架笼中。该晶体的晶胞结构和的结构简式如下:下列说法错误的是
A. 中的C、N原子均为sp3杂化
B. 的空间构型为直线形
C. 晶胞中与等距离且最近的数目为6
D. 该晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.所有C原子均形成4个单键,带正电的N原子形成3个C-N键+1个N-H键,C、N的价层电子对数均为4,均为杂化,A正确;
B.与互为等电子体(价电子总数均为16),结构相似,空间构型为直线形,B正确;
C.立方晶胞中,位于顶点,位于棱心,距顶点等距离最近的沿x、y、z三个坐标轴的正负方向分布,共个,C正确;
D.密度计算: 晶胞边长为,单位转换为,晶胞体积; 晶胞中的数目为,晶胞质量 ; 密度,不是,D错误;
故答案选D。
13. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是
A. 硫酸用作催化剂和浸取剂
B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C. “浸出”时,3种金属元素均被还原
D. “沉钴”后上层清液中
【答案】C
【解析】
【分析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+,加入Na2CO3沉铁得到FeOOH,过滤,滤液再加入Na2S沉钴得到CoS,过滤最后得到硫酸锰溶液。
【详解】A.根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A正确;
B.生物质(稻草)是可再生的,且来源广泛,B正确;
C.根据图示可知,“浸出”时,Fe的化合价没有变化,Fe元素没有被还原,C错误;
D.“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡,满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4,D正确;
答案选C
14. 某课题组报道了一种以为电解质的新型合金化反应型钙离子电池,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
(已知hfip为)
A. 电池工作时电流方向为Ca-Sn合金→负载→1,4-聚苯醌→电解质→Ca-Sn合金
B. 1mol1,4-聚苯醌转化为时,负极质量减少40g
C. 将电解质更换为饱和水溶液,可提高该电池的电流效率
D. 下一步研究方向可能是研究具有更高比能量的合金化反应型镁离子电池
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池,结合图示可知,Ca-Sn合金中钙失去电子生成钙离子,则该电极为负极,而另一个电极为正极,以此解题。
【详解】A.电池工作时,电流方向与电子方向相反,电子从负极(Ca-Sn合金)经负载流向正极(1,4-聚苯醌),故电流方向应为1,4-聚苯醌→负载→Ca-Sn合金→电解质→1,4-聚苯醌,A错误;
B.1,4-聚苯醌为聚合物,其“1mol”包含n个重复单元(n未知),每个重复单元转化时转移2mol电子,对应负极消耗nmolCa,质量减少40ng,无法确定为40g,B错误;
C.Ca为活泼金属,会与饱和CaCl2水溶液中的水反应生成Ca(OH)2和H2,无法形成稳定电池,C错误;
D.Mg与Ca均为合金化反应型二价金属,Mg的摩尔质量(24g/mol)小于Ca(40g/mol),相同质量下Mg提供电子更多,比能量更高,研究镁离子电池是合理方向,D正确;
故选D。
15. 已知含磷废水中的磷以磷酸及其盐的形式存在。某温度下,磷酸的与溶液的pH的关系如图,该温度下向初始pH=6的含磷废水中加入CaCl2可以得到沉淀而实现废水除磷。
下列叙述错误的是
A. 该温度下,磷酸的的数量级为
B. 该废水除磷的离子反应有:
C. 若逐渐增大该废水的pH,溶液中将随之不断增大
D. pH=6的该废水中离子浓度存在关系:
【答案】C
【解析】
【分析】根据磷酸三级电离:,,,,结合题给数据逐个分析:
【详解】A.,则,数量级为,A正确;
B.初始pH=6,此时含磷物种主要为,反应生成沉淀,配平后离子方程式为,B正确;
C.随pH增大,被消耗,电离平衡正向移动,含磷物种会逐渐从转化为,再转化为,因此先增大后减小,不是不断增大,C错误;
D.pH=6时,根据,得,即;同理,即,因此浓度关系成立,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 溴化剂可用液溴与红磷制备,装置如图1(加热及夹持装置略)。
已知:①常温下为液体,能溶解、但不溶解红磷;②常温下,液溴与红磷剧烈反应且放出大量热;③、均极易水解。
实验步骤:
①向仪器c中加入 红磷、,仪器a中加入 液溴。
②加热至沸腾,打开a的活塞,缓慢滴加液溴,充分反应后停止加热。
③将仪器c连接蒸馏装置,如图2,蒸馏并收集产品(含杂质)。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称_______,其作用为_______。
(2)步骤①中加入的作用:ⅰ、作溶剂;ⅱ、_______。
(3)反应中红磷需过量,目的是_______。
(4)抽气泵的作用是_______。
(5)测定产品中的含量,可用碘量法:向碘量瓶中加入水,用移液管量取产品加入碘量瓶,加入过量的标准溶液(磷元素完全转化为),加碱调,再用的标准溶液滴定(),平均用去。
①写出溶于水发生的化学方程式_______。
②产品中的含量为_______。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平衡气压,便于液溴顺利流下
(2)稀释液溴,减缓反应速率.
(3)使完全反应
(4)降低体系压强,进而降低液体沸点
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
仪器a的名称为恒压滴液漏斗;通过旋转活塞可平衡气压,便于液溴顺利流下;
【小问2详解】
步骤①中加入的作用:ⅰ、作溶剂;ⅱ、已知常温下液溴与红磷剧烈反应且放热,若直接反应温度过高可能生成,所以加入可以稀释液溴,减缓反应速率,避免温度过高生成;
【小问3详解】
反应中红磷需过量,目的是使完全反应;
【小问4详解】
抽气泵使装置内压强减小,物质的沸点降低,故抽气泵的作用是降低蒸馏温度,防止产物受热分解;
【小问5详解】
①、均极易水解,故溶于水发生的化学方程式为;
②该滴定实验中碘单质共发生两个反应:、。加入过量的标准溶液;,用的标准溶液滴定(),平均用去V2mL,故滴定用去的;故与H3PO3反应的I2的,,向碘量瓶中加入100 mL水,用移液管量取10.00 mL产品加入碘量瓶,产品中的含量为。
17. 稀土元素Nd(钕)、Dy(镝)均是清洁能源技术的核心资源,从制造废料(主要成分为,含有等)中提取,并回收其它有经济价值金属的一种工艺如下:
已知:①常温下,,。②G-macropa是一种稀土元素离子螯合剂,其结构如图所示,其与Nd和Dy可形成配合物和。
(1)稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器, 的中子数为_______。
(2)滤渣①为_____(填化学式),常温下,将pH调至4后,滤液中_____。
(3)“除铝”步骤中加入G-macropa螯合剂的目的为_______。
(4)“沉镝”过程中发生反应的离子方程式为_______。
(5)当与按混合时,配体与金属离子物质的量比(L/M比)不同时的分离效率如下图所示。【,,,】
①由图可知,该实验条件下,利用G-macropa分离与的最佳L/M比为_______。
②由图及流程可推测_______(填离子符号)与螯合剂G-macropa形成的配合物更稳定。
【答案】(1)98 (2) ①. ②.
(3)使其与和形成配合物溶于水,防止和与形成沉淀
(4)
(5) ①. 8 ②.
【解析】
【分析】该工艺从含,含有等的制造废料中提取分离稀土:首先加稀盐酸酸浸废料,不溶的SiO2作为滤渣①除去,再将酸浸所得滤液pH调至4,使Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀作为滤渣②除去,随后向滤液加入G-macropa螯合剂和NaOH,G-macropa螯合Nd3+与Dy3+,剩余含铝杂质作为滤渣③除去,再加入过量NaHCO3,使Dy3+从配合物中释放,生成Dy2(CO3)3沉淀分离出镝,最后加盐酸处理得到含钕滤液,同时回收G-macropa螯合剂。
【小问1详解】
稀土元素镝(Dy)的原子序数为66,即质子数为66。其同位素的质量数为164,中子数=质量数-质子数=164-66=98。
【小问2详解】
酸浸时不溶于酸的SiO2已作为滤渣①除去,滤液中含Fe3+、Al3+、Nd3+、Dy3+。pH=4时,,根据溶度积计算:;
【小问3详解】
G-macropa可特异性结合稀土离子,使其与Nd3+和Dy3+形成配合物溶于水,防止Nd3+和Dy3+与OH-形成沉淀,起到保护稀土离子的作用。
【小问4详解】
“沉镝”过程中,与NaHCO3反应生成沉淀,释放出螯合剂G-macropa,反应的离子方程式为。
【小问5详解】
①分离最佳效果为:Dy完全沉淀(滤渣中Dy含量100%)、Nd尽可能多留在滤液中。由图可知,L/M=8时,滤液中Nd含量最高,Dy沉淀率仍为100%,分离效果最好。
②Nd3+始终以配合物形式留在滤液中,Dy3+从配合物中释放并沉淀,说明Nd3+与G-macropa形成的配合物更稳定。
18. 我国力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。利用、为原料合成对实现“双碳”目标具有重要意义,其主要反应如下:
反应1:
反应2:
回答下列问题:
(1)已知反应3的平衡常数,写出反应3的热化学方程式:_______。
(2)为提高的平衡产率,理论上应采用的条件是_______(填字母)。
a.高温高压 b.低温高压 c.高温低压 d.低温低压
(3)一定温度下,向压强恒为100 MPa的密闭容器中通入1 mol 和3 mol ,充分反应后,测得平衡转化率为50%,选择性为80%,该温度下CO的分压为_______MPa(用分数表示)。[分压=总压×物质的量分数,甲醇的选择性=×100%];计算该温度下反应2的压强平衡常数为_______(保留两位有效数字)[为以分压表示的平衡常数]。
(4)研究者向恒压(3.0 MPa)密闭装置中通入一定量的反应物混合气,测定甲醇的时空收率随温度的变化曲线如图所示(时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。
①请解释甲醇时空收率“抛物线”后半段下降的可能原因:_______。
②为获得最大的甲醇时空收率,根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳反应温度为_______(填字母)。
A.,220℃ B.,210℃ C.,240℃ D.,220℃
(5)在 、下,将投料比的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器,只发生反应2,的平衡转化率为25%。同温同压下,若通入装有催化剂的新型膜反应器(如图所示),的平衡转化率为40%,则相同时间内出口a和出口b中的质量比为_______。
【答案】(1)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
(2)b (3) ①. ②.
(4) ①. 温度升高,催化剂活性降低,时空收率降低(或温度过高不利于物质在催化剂表面附着,影响时空收率) ②. B
(5)
【解析】
【小问1详解】
由热化学方程式,得到,,则,,反应3的热化学方程式为:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);
【小问2详解】
生成甲醇的反应1为放热反应,是气体分子数减小的反应,要提高甲醇的平衡产率,需选择低温高压的条件,故选择b;
【小问3详解】
①设反应1消耗amol CO2,反应2消耗bmol CO2,列出三段式
结合CO2平衡转化率为50%,甲醇选择性为80%,,,算得a=0.4 mol,b=0.1 mol,气体总物质的量为:(4-2a)mol=3.2 mol,CO的分压为;
反应2前后气体的化学计量数之和不变,故平衡常数中的分压可用物质的量的表示,;
【小问4详解】
①温度升高,可能导致催化剂失活,使甲醇的时空收率下降;也可能因为温度过高导致物质在催化剂表面附着困难,影响时空收率;
②由图可知甲醇时空收率最高时的温度约为210℃、使用催化剂,故选B;
【小问5详解】
只发生反应2,观察反应2的化学计量数,可知消耗的CO2的物质的量与生成的水的物质的量相等,设投入1mol CO2,没有使用分子筛膜多孔载体反应器时,CO2的平衡转化率为25%,即反应了0.25mol CO2,生成0.25mol水,可算得;当通入新型反应器时,CO2平衡转化率为40%,总共生成0.4mol水,设从b口排出了x mol水,平衡常数不变,可列式:,解得x=0.3 mol,故从a口排出的水为(0.4-x)mol=0.1 mol,二者质量比为0.1:0.3=1:3。
19. 化合物G是某化工生产中的重要中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______;B中不含氧官能团的名称为_______。
(2)的化学名称为_______;设计B→C的目的是_______。
(3)已知反应物极易水解,C→D的反应需使用非水溶剂。写出C→D的总反应方程式_______。
(4)F→G为消去反应,该消去反应的副产物有_______种可能的结构。
(5)同时满足下列条件的G的同分异构体有_______种。
①能与溶液发生显色反应;
②除苯环外无其他环状结构,且苯环上只有一种氢原子;
③苯环上各含碳原子的取代基中碳原子数相同
(6)写出以和为原料经三步反应制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任选)_______。
【答案】(1) ①. ②. 碳碳双键
(2) ①. 丙烯酸甲酯 ②. 保护(酮)羰基
(3)
(4)1 (5)12
(6)
【解析】
【分析】物质A与中的碳碳双键在一定条件下发生加成反应,生成B;B中羰基与乙二醇反应形成碳氧五元环,生成C;C中酯基与发生取代反应,碳链增长,生成D;D中碳氧五元环发生消去反应,重新形成羰基,生成E;E中碳六元环上的羰基在、作用下发生加成反应,形成新的六元环,生成F;F中羟基在和三乙胺作用发生消去反应,生成G;
【小问1详解】
由合成路线中A的键线式(结构简式)可知该分子中含10个碳原子、1个氧原子,有1个碳六元环、1个碳碳双键和1个碳氧双键,不饱和度为3,氢原子数为16,A的分子式为;
由B的结构简式可知,其含有的不含氧官能团为碳碳双键;
【小问2详解】
的官能团有酯基和碳碳双键,该物质属于酯,根据酯基的结构可知其由丙烯酸与甲醇通过酯化反应生成,其命名为丙烯酸甲酯;
由分析和合成路线可知,B→C→D→E的过程中酮羰基先转变成碳氧五元环,又重新转变为羰基,由此可知,设计B→C的目的应为保护酮羰基,答案为保护(酮)羰基;
【小问3详解】
由分析和合成路线可知,在乙醚溶剂中,C中酯基的键断裂、中键断裂,发生取代反应,生成D和,反应的化学方程式为;
【小问4详解】
F→G为消去反应,F脱去羟基和与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的1个氢原子,形成碳碳双键和水,F中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子有3个,碳原子上有氢原子的有2个,发生消去反应,生成的产物除G外,只有一种副产物的结构简式为,答案为1;
【小问5详解】
G的分子式为,不饱和度为5,能与溶液发生显色反应说明有苯酚的结构;除苯环外没有其他环状结构,苯环的不饱和度为4,苯酚中含氧原子,则取代基中有1个碳碳双键;剩余碳原子数为9,苯环上各取代基碳原子数相同,即有3个碳原子数为3的取代基,且其中1个取代基中含碳碳双键,可能的情况有2个和、2个和、2个和、2个和、2个和、2个和以及3个取代基均不同的情况,条件中要求苯环上只有1中氢原子,说明其结构对称,羟基与含碳碳双键的取代基为对位关系,两个相同的丙基或异丙基位于羟基的邻位或间位,如或,满足要求的情况共有12种,答案为12;
【小问6详解】
对比一溴环己烷、丙烯酸乙酯与目标产物,目标产物中多了羰基和含5个碳原子的酯、少了溴原子和碳碳双键,由题目信息可知丙烯酸乙酯中碳碳双键能与烷烃发生加成反应,则还需考虑如何引入羰基,可采用卤代烃水解生成醇、醇羟基催化氧化生成碳氧双键,设计的合成路线为。
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