精品解析:青海西宁市第二中学2025-2026学年第二学期高三年级考前学情自测 化学试卷
2026-06-04
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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-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 青海省 |
| 地区(市) | 西宁市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.07 MB |
| 发布时间 | 2026-06-04 |
| 更新时间 | 2026-06-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58213974.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
西宁市第二中学优质教育集团2025-2026学年第二学期
高三年级化学学科校三模考试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 大国重器是国之底气,科学家是人类文明的星辰,下列说法正确的是
A. 嫦娥六号取回的月球背面的月壤样品中含有天然玻璃物质,玻璃属于晶体
B. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物
C. “天问一号”实验舱——所使用的铝合金熔点低于其各组分金属
D. 制造C919飞机的材料——氮化硅属于分子晶体
2. 下列化学用语错误的是
A. 的球棍模型:
B. 中共价键的电子云轮廓图:
C. 的结构示意图:
D. 铍原子最外层电子的电子云轮廓图:
3. 化学知识可应用于实践活动。下列实践活动与所述的化学知识没有关联的是
实践活动
化学知识
A
自制葡萄酒时向其中通入适量
具有氧化性,遇水生成弱酸调节酸度
B
液氨可用作制冷剂
液氨气化吸收大量的热
C
在工厂生产燃煤时添加生石灰
生石灰主要吸收燃煤放出的
D
病人进行X射线检查肠胃前吞服药剂“钡餐”
“钡餐”不溶于酸且不易被X射线透过
A. A B. B C. C D. D
4. 抗坏血酸葡萄糖苷()具有抗氧化功能。下列关于的说法正确的是
A. 不能使溴水褪色 B. 能与乙酸发生酯化反应
C. 不能与溶液反应 D. 含有3个手性碳原子
5. “机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A. 该索烃属于芳香烃 B. 该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C. 该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D. 破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
6. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,与混合物中含有的氧原子数目为
B. 1 mol金刚石中含有的共价键数目为
C. 1 mol NO与充分反应,得到的分子数为
D. 的溶液中数目是
7. 下列实验装置或操作能达到目的的是
A.验证SO2的漂白性
B.验证1-溴丁烷的消去反应
C.验证金属性:Zn>Fe
D.测定醋酸溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
8. 下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中通入少量:
B. 将CuO加入醋酸溶液中:
C. 氯化铜溶液中滴入过量氨水:
D. 用浓氨水吸收少量尾气:
9. 一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 沿晶胞体对角线方向的投影图为
B. 和B均为杂化
C. 晶体中与最近且距离相等的有6个
D. 和B的最短距离为
10. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. X、Z的第一电离能: B. X、Y的简单氢化物的键角:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
11. 从高铟烟灰(主要含、、、、)中提取铟的流程如图所示。
已知:①滤液中主要含有、、及;②萃取剂在酸性溶液中可萃取三价金属离子。下列说法错误的是
A. “酸浸、氧化”时,
B. “滤渣”的主要成分是,从“水相”中可回收锌
C. “净化”时加入铁粉的作用是除去过量的稀硫酸
D. 实验室中“萃取”时,需要用到的玻璃仪器主要有烧杯、分液漏斗
12. 有机物HCOOH在含铁配离子(用表示)的作用下,发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 在整个反应过程中的作用是催化剂
B. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
C. 总反应的化学方程式为
D. 在整个反应过程中,Fe元素的化合价不发生变化
13. 一种以Ni-CuO作为电催化剂的Al-新型电池如图所示,放电时可将污水中的转化为。下列说法错误的是
A. 充电时,电极Ⅱ为阳极
B. 放电时,负极区溶液中pH逐渐减小
C. 放电时,理论上每消耗4 mol Al最多可处理62 g的
D. 充电时,电解池的总反应为
14. 常温下,取0.1 mol·L−1的HX溶液和0.1 mol·L−1的ROH溶液各20 mL,分别用0.1 mol·L−1的NaOH溶液、0.1 mol·L−1的盐酸进行滴定。滴定过程中溶液的pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. HX为弱酸,ROH为强碱
B. 曲线Ⅰ,当时,
C. 曲线Ⅱ,当时,溶液中:
D. 滴定至的过程中,两种溶液中由水电离出的不变
第II卷(非选择题)
二、解答题
15. 一水硫酸四氨合铜{}是一种深蓝色晶体,常用作杀虫剂。某兴趣小组以和氨水为反应物,在实验室制备,步骤如下:
①配制溶液。
②向溶液中滴加氨水至过量,得到深蓝色的透明溶液。
③向深蓝色溶液中加入适量95%的乙醇溶液,并用玻璃棒摩擦试管内壁、静置,有深蓝色晶体析出。
④减压过滤后,先用乙醇与浓氨水的混合液洗涤晶体,后用丙酮洗涤,低温干燥。
已知:含的溶液中存在等多步离解平衡。回答下列问题:
(1)配制溶液过程中,下列仪器必须用到的是___________(填序号)。
(2)步骤②滴加氨水至过量的过程中,可观察到的现象为___________。
(3)依据题目信息,在两种溶剂中,在___________(填“水”或“95%乙醇溶液”)中的溶解度更大。
(4)若将步骤②得到的深蓝色溶液直接蒸发浓缩、冷却结晶来获得晶体,将导致测得的产率___________(填“偏高”或“偏低”),理由是___________(从化学平衡角度解释)。
(5)实验小组准确称取0.5g粗产品,加适量水溶解,注入如图所示的三颈烧瓶中,通入足量水蒸气,滴加NaOH溶液并加热,将蒸出的氨气用的盐酸完全吸收,向吸收液中加入指示剂,再用溶液滴定过量的盐酸,测得消耗NaOH溶液的平均体积为12.00 mL。已知:常温下,的溶液的;部分常用指示剂的变色范围如下表。
指示剂名称
变色pH范围
酸性时颜色
碱性时颜色
甲基橙
3.1~4.4
红色
黄色
酚酞
8.2~10.0
无色
红色
甲基红
4.4~6.2
红色
黄色
滴定时,合适的指示剂为___________;该粗产品中晶体的质量分数为___________%。(已知的相对分子质量是228)
16. 对新能源汽车电池镍钴锰三元材料(主要成分为,含少量Al、Fe杂质)回收的一种工艺简化流程如下:
已知:①碱浸后,元素Ni、Co以氢氧化物[其中Co为]、元素Mn以形式浸出。
②离子浓度小于可认为该离子完全沉淀。
③部分氢氧化物的如下表:
氢氧化物
(1)基态的价层电子轨道表示式为___________。
(2)“滤液1”中溶质除了LiOH、NaOH以外,还有___________(填化学式)。
(3)“酸浸”后的溶液中Ni、Co、Mn元素以、、存在,写出生成的化学方程式___________。
(4)常温下,“调pH”时,pH最高可调至___________(溶液体积变化可忽略)。已知:“酸浸”后,,。
(5)“萃取”时,钴离子形成如图的配合物。钴离子易被萃取进有机相的原因有___________。
A. 配位时被还原 B. 配合物与水能形成分子间氢键
C. 与O形成离子键 D. 萃取剂中有极性较小的疏水基团
(6)写出“沉钴”时,生成的离子反应方程式___________。
(7)一定条件下可转化为。假设的立方晶胞结构如图所示,则晶体中与O原子最近且等距离的Co原子的个数为___________。
17. 二氧化碳是廉价可持续的碳源,其转化为甲醇能减碳增效、推动可持续发展。以下是制备可能涉及到的反应:
i.
ii.
iii.
已知:生成物A的选择性
回答下列问题。
(1)已知反应的能垒越大,活化能越大。反应ii的反应历程如图所示。使用催化剂时,反应历程中决速步骤的能垒为___________eV。
(2)反应ii的焓变___________。甲醇可作燃料,酸性环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式为___________。
(3)向体积为2 L的恒容密闭容器中分别充入5 mol 、4 mol ,仅发生反应ii和iii,反应相同时间t秒后测得实际转化率和的实际选择性随温度的变化如图中实线所示,同时模拟出平衡转化率和平衡时选择性如图中虚线所示。
①曲线a表示的平衡转化率,其先下降后上升的原因为___________。
②250℃时,t秒时反应ii中的反应速率___________。反应ii的平衡常数___________(250℃时甲醇与水均为气体)。
③试分析曲线a、b在温度高于280℃后趋于重合的原因___________。
18. H的盐酸盐是一种镇吐药物,H的合成路线之一如下(略去部分试剂和条件)。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)C中官能团的名称是___________、___________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)E的结构简式为___________。
(5)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,写出其中一种同分异构体___________。
a.含有,且无N-O键 b.含有2个苯环 c.核磁共振氢谱为6组峰
(6)药物K的合成路线如下:
已知Y含有羰基,按照F→G的方法合成I。J的结构简式为___________。
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西宁市第二中学优质教育集团2025-2026学年第二学期
高三年级化学学科校三模考试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
一、单选题
1. 大国重器是国之底气,科学家是人类文明的星辰,下列说法正确的是
A. 嫦娥六号取回的月球背面的月壤样品中含有天然玻璃物质,玻璃属于晶体
B. “福建舰”航空母舰防腐涂料中使用的石墨烯是乙烯的同系物
C. “天问一号”实验舱——所使用的铝合金熔点低于其各组分金属
D. 制造C919飞机的材料——氮化硅属于分子晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.玻璃没有固定熔沸点,属于非晶体,不属于晶体,A错误;
B.石墨烯是碳单质,同系物是结构相似、分子组成相差若一个或若干个CH2原子团的有机化合物,二者不满足同系物的定义,B错误;
C.合金的熔点一般低于其各组分纯金属的熔点,铝合金属于合金,符合该性质,C正确;
D.氮化硅是靠共价键形成的共价晶体,硬度大、熔点高,不属于分子晶体,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语错误的是
A. 的球棍模型:
B. 中共价键的电子云轮廓图:
C. 的结构示意图:
D. 铍原子最外层电子的电子云轮廓图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中碳原子的价电子对数为3(无孤电子对),采取sp2杂化,空间结构为平面三角形,球棍模型正确,A正确;
B.中H原子的1s球形电子云与Cl原子的3p哑铃形电子云以“头碰头”的重叠方式形成共价σ键,整体呈现不对称的哑铃形特征,B错误;
C.的核电荷数为17,核外电子数为18,核外电子排布为2、8、8,选项中的结构示意图正确,C正确;
D.铍原子最外层电子排布式为2s2,s轨道的电子云轮廓图为球形,选项中的电子云轮廓图正确,D正确;
故答案选B。
3. 化学知识可应用于实践活动。下列实践活动与所述的化学知识没有关联的是
实践活动
化学知识
A
自制葡萄酒时向其中通入适量
具有氧化性,遇水生成弱酸调节酸度
B
液氨可用作制冷剂
液氨气化吸收大量的热
C
在工厂生产燃煤时添加生石灰
生石灰主要吸收燃煤放出的
D
病人进行X射线检查肠胃前吞服药剂“钡餐”
“钡餐”不溶于酸且不易被X射线透过
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.自制葡萄酒时通入适量,是利用的还原性抗氧化、抑制微生物生长,同时与水反应生成亚硫酸调节酸度,并未利用的氧化性,所述化学知识与实践活动无关联,A符合题意;
B.液氨气化时会吸收大量的热,能使周围环境温度降低,因此可用作制冷剂,所述化学知识与实践活动有关联,B不符合题意;
C.燃煤时添加生石灰,生石灰可与燃煤释放的反应生成亚硫酸钙,最终转化为硫酸钙,减少排放,所述化学知识与实践活动有关联,C不符合题意;
D.“钡餐”的主要成分为硫酸钡,其不溶于胃酸等酸性溶液,且不易被X射线透过,可作为肠胃X射线检查的造影剂,所述化学知识与实践活动有关联,D不符合题意;
答案选A。
4. 抗坏血酸葡萄糖苷()具有抗氧化功能。下列关于的说法正确的是
A. 不能使溴水褪色 B. 能与乙酸发生酯化反应
C. 不能与溶液反应 D. 含有3个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由物质的结构可知,该物质含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应而褪色,A错误;
B.由物质的结构可知,该物质含有羟基,能和乙酸在浓硫酸催化下,发生酯化反应,B正确;
C.该物质中含有一个酯基,能与溶液反应,C错误;
D.手性碳原子为连接4个不同基团的碳原子,该物质中含有7个手性碳,,D错误;
故选B。
5. “机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A. 该索烃属于芳香烃 B. 该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C. 该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D. 破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质是由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,含有苯环,属于芳香烃,A正确;
B.质谱仪可测定相对分子质量,质谱图上最大质荷比即为相对分子质量,B正确;
C.该物质为分子晶体,分子间存在范德华力,C错误;
D.该物质含有共价键,破坏 “机械键”时需要断裂共价键,D正确;
故选C。
6. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,与混合物中含有的氧原子数目为
B. 1 mol金刚石中含有的共价键数目为
C. 1 mol NO与充分反应,得到的分子数为
D. 的溶液中数目是
【答案】A
【解析】
【详解】A.和均只由氧原子构成,16g混合物中氧原子的物质的量,故含有的氧原子数目为,A正确;
B.金刚石中每个碳原子形成4个共价键,每个共价键被2个碳原子共用,1mol金刚石含有的共价键物质的量为,数目为,B错误;
C.1mol与反应生成后,体系存在平衡,部分转化为,故得到的分子数小于,C错误;
D.题干未给出溶液的体积,无法计算的物质的量,且会发生水解,即使溶液体积为1L,数目也小于,D错误;
答案选A。
7. 下列实验装置或操作能达到目的的是
A.验证SO2的漂白性
B.验证1-溴丁烷的消去反应
C.验证金属性:Zn>Fe
D.测定醋酸溶液的浓度
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,该装置无法验证二氧化硫漂白性,A不能达到目的;
B.1−溴丁烷在NaOH醇溶液中发生消去反应,生成1−丁烯,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;但挥发出来的乙醇也能被高锰酸钾溶液氧化褪色,干扰实验,B不能达到目的;
C.该装置构成原电池,金属性更强的作负极被氧化,作正极被保护,不会生成,不会与产生蓝色沉淀,可证明金属性:,C能达到目的;
D.滴定醋酸时,滴定终点为醋酸钠溶液,溶液显碱性,应该选择酚酞作指示剂,D不能达到目的;
故选C。
8. 下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中通入少量:
B. 将CuO加入醋酸溶液中:
C. 氯化铜溶液中滴入过量氨水:
D. 用浓氨水吸收少量尾气:
【答案】C
【解析】
【详解】A.I-还原性强于Fe2+,少量Cl2通入FeI2溶液时优先氧化I-,正确离子方程式为,A错误;
B.醋酸是弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为,正确离子方程式为,B错误;
C.氯化铜溶液中滴入过量氨水,与反应生成四氨合铜配离子,离子方程式书写正确,C正确;
D.亚硫酸铵是可溶性强电解质,离子方程式中需要拆分为和,正确离子方程式为,D错误;
故答案选C。
9. 一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 沿晶胞体对角线方向的投影图为
B. 和B均为杂化
C. 晶体中与最近且距离相等的有6个
D. 和B的最短距离为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由晶胞图可知,晶胞中Ag位于体心,B位于顶点,C、N位于体对角线上,沿晶胞体对角线方向投影,体对角线上的原子投影到中心(重叠),其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点上,其他体内的C、N原子都投影到对应顶点原子投影与体心的连线上,则投影图为,A错误;
B.Ag位于体心,与周围4个N原子原键,价层电子对数为4,且与4个N原子形成正四面体,则Ag为杂化;由晶胞中成键情况知,共用顶点B原子的8个晶胞中,有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键,即B原子的价层电子对数为4,为杂化,B正确;
C.晶胞中Ag位于体心,与最近且距离相等的就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的原子,为6个,C正确;
D.B位于顶点,其个数为,Ag、C、N均位于晶胞内,个数分别为1、4、4,由晶胞密度可知晶胞参数a=,和B的最短距离为体对角线的一半,即,D正确;
故选A。
10. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A. X、Z的第一电离能: B. X、Y的简单氢化物的键角:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. X、Y、Z均能形成多种氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且X形成5个键,Y形成3个键,基态Y的轨道半充满,则X为P元素,Y为N元素,X、Z电子层数相同, Z的最外层只有1个未成对电子,Z形成1个键,Z为Cl元素,以此分析。
【详解】A.第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误;
B.X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,二者中心原子杂化方式相同,孤电子对数相同,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;
D.P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确;
答案选D。
11. 从高铟烟灰(主要含、、、、)中提取铟的流程如图所示。
已知:①滤液中主要含有、、及;②萃取剂在酸性溶液中可萃取三价金属离子。下列说法错误的是
A. “酸浸、氧化”时,
B. “滤渣”的主要成分是,从“水相”中可回收锌
C. “净化”时加入铁粉的作用是除去过量的稀硫酸
D. 实验室中“萃取”时,需要用到的玻璃仪器主要有烧杯、分液漏斗
【答案】C
【解析】
【分析】滤液中主要含有、、及,则“酸浸、氧化”时与反应,硫元素氧化为;因为萃取剂在酸性溶液中可萃取三价金属离子,故“净化”时加入铁粉的作用是把滤液中的还原为;然后用萃取剂萃取,最后经过一系列操作制得粗铟,据此分析解答。
【详解】A.与反应中,硫元素氧化为,元素的化合价由价变为价,元素的化合价由价变为价,根据得失电子总数相等,,A正确;
B.酸浸时,生成的硫酸铅为不溶于酸的沉淀,则滤渣为硫酸铅,没有被萃取剂萃取,存在于水相中,所以从水相中可回收锌,B正确;
C.萃取剂在酸性溶液中可萃取三价金属离子,所以需要用铁粉把滤液中的还原为,C错误;
D.实验室中“萃取”时,需要的玻璃仪器主要有分液漏斗、烧杯,D项正确;
故答案选C。
12. 有机物HCOOH在含铁配离子(用表示)的作用下,发生反应的机理和相对能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 在整个反应过程中的作用是催化剂
B. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定
C. 总反应的化学方程式为
D. 在整个反应过程中,Fe元素的化合价不发生变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应前后没有变化,是该反应的催化剂,A项正确;
B.活化能越大反应速率越慢,慢反应决定总反应速率,根据能量图,中间体Ⅱ→中间体Ⅲ的活化能为45.3 kJ/mol-(-31.8 kJ/mol)=77.1 kJ/mol,中间体Ⅳ→催化剂Ⅰ的活化能为43.5kJ/mol-(-42.6kJ/mol)=86.1kJ/mol,中间体Ⅳ→催化剂Ⅰ的活化能最大,该过程的总反应速率由中间体Ⅳ→催化剂Ⅰ步骤决定,B项错误;
C.结合机理图,HCOOH在催化剂作用下分解生成CO2和H2,中间产物最终抵消,总反应方程式为,C项正确;
D.由反应机理可知,Fe在反应过程中化合价未发生变化,D项正确;
答案选B。
13. 一种以Ni-CuO作为电催化剂的Al-新型电池如图所示,放电时可将污水中的转化为。下列说法错误的是
A. 充电时,电极Ⅱ为阳极
B. 放电时,负极区溶液中pH逐渐减小
C. 放电时,理论上每消耗4 mol Al最多可处理62 g的
D. 充电时,电解池的总反应为
【答案】C
【解析】
【分析】放电时,负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根,电极反应式为,电极Ni-CuO为正极,被还原为NH3,正极发生反应为 ,充电时,金属铝为阴极,电极反应与原电池相反,电极Ni-CuO为阳极,阳极反应式为,据此解答。
【详解】A.放电时电极Ⅱ为正极,充电时正极连接电源正极作阳极,A正确;
B.放电时负极反应为,消耗,负极区浓度降低,pH逐渐减小,B正确;
C.1 mol Al反应失去3 mol电子,4 mol Al共失去12 mol电子;转化为时N元素从+5价变为-3价,1 mol 得到8 mol电子,故可处理的物质的量为,质量为,C错误;
D.充电时阴极得电子生成Al,阳极失电子生成,配平总反应为,D正确;
故选C。
14. 常温下,取0.1 mol·L−1的HX溶液和0.1 mol·L−1的ROH溶液各20 mL,分别用0.1 mol·L−1的NaOH溶液、0.1 mol·L−1的盐酸进行滴定。滴定过程中溶液的pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. HX为弱酸,ROH为强碱
B. 曲线Ⅰ,当时,
C. 曲线Ⅱ,当时,溶液中:
D. 滴定至的过程中,两种溶液中由水电离出的不变
【答案】C
【解析】
【分析】0.1 mol/L的HX初始pH>1,说明HX不完全电离,为弱酸;0.1 mol/L的ROH初始pH<13,说明ROH不完全电离,为弱碱。 曲线I初始pH>7,是盐酸滴定ROH;曲线II初始pH<7,是NaOH滴定HX。
【详解】A.根据分析可知,ROH是弱碱,不是强碱,A错误;
B.曲线I(盐酸滴定ROH),时,恰好完全反应生成。是弱碱阳离子,其会水解,因此,B错误;
C.曲线II(NaOH滴定HX),时,溶质为等物质的量的和;已知物料守恒和电荷守恒,联立两式整理可得:,C正确;
D.酸和碱都会抑制水的电离,滴定至V=40mL的过程中盐酸、氢氧化钠溶液均过量,水的电离程度先变大后减小,则两种溶液中由水电离出的先增大后减小,D错误;
故选C。
第II卷(非选择题)
二、解答题
15. 一水硫酸四氨合铜{}是一种深蓝色晶体,常用作杀虫剂。某兴趣小组以和氨水为反应物,在实验室制备,步骤如下:
①配制溶液。
②向溶液中滴加氨水至过量,得到深蓝色的透明溶液。
③向深蓝色溶液中加入适量95%的乙醇溶液,并用玻璃棒摩擦试管内壁、静置,有深蓝色晶体析出。
④减压过滤后,先用乙醇与浓氨水的混合液洗涤晶体,后用丙酮洗涤,低温干燥。
已知:含的溶液中存在等多步离解平衡。回答下列问题:
(1)配制溶液过程中,下列仪器必须用到的是___________(填序号)。
(2)步骤②滴加氨水至过量的过程中,可观察到的现象为___________。
(3)依据题目信息,在两种溶剂中,在___________(填“水”或“95%乙醇溶液”)中的溶解度更大。
(4)若将步骤②得到的深蓝色溶液直接蒸发浓缩、冷却结晶来获得晶体,将导致测得的产率___________(填“偏高”或“偏低”),理由是___________(从化学平衡角度解释)。
(5)实验小组准确称取0.5g粗产品,加适量水溶解,注入如图所示的三颈烧瓶中,通入足量水蒸气,滴加NaOH溶液并加热,将蒸出的氨气用的盐酸完全吸收,向吸收液中加入指示剂,再用溶液滴定过量的盐酸,测得消耗NaOH溶液的平均体积为12.00 mL。已知:常温下,的溶液的;部分常用指示剂的变色范围如下表。
指示剂名称
变色pH范围
酸性时颜色
碱性时颜色
甲基橙
3.1~4.4
红色
黄色
酚酞
8.2~10.0
无色
红色
甲基红
4.4~6.2
红色
黄色
滴定时,合适的指示剂为___________;该粗产品中晶体的质量分数为___________%。(已知的相对分子质量是228)
【答案】(1)③④⑥⑦
(2)先有蓝色沉淀生成,继续滴加氨水,沉淀逐渐消失,溶液变为深蓝色
(3)水 (4) ①. 偏低 ②. 加热使逸出,促进平衡正向移动,导致晶体减少
(5) ①. 甲基红 ②. 93.48
【解析】
【分析】向硫酸铜溶液中加入氨水,先生成蓝色沉淀氢氧化铜;继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液一水硫酸四氨合铜,加入乙醇,降低溶剂极性,减小一水硫酸四氨合铜的溶解度,并用玻璃棒摩擦试管壁促进晶体析出。
【小问1详解】
配制一定物质的量浓度溶液,所需要的仪器有③容量瓶、④玻璃棒、⑥烧杯和⑦胶头滴管。
【小问2详解】
步骤②滴加氨水至过量的过程中,先生成氢氧化铜沉淀,后生成四氨合铜离子,沉淀溶解,可观察到的现象为先有蓝色沉淀生成,继续滴加氨水,沉淀逐渐消失,溶液变为深蓝色。
【小问3详解】
向深蓝色溶液中加入适量95%的乙醇溶液,并用玻璃棒摩擦试管内壁、静置,有深蓝色晶体析出,可以推测,在水中的溶解度更大。
【小问4详解】
若将步骤②得到的深蓝色溶液直接蒸发浓缩、冷却结晶来获得晶体,加热使逸出,促进平衡正向移动,导致晶体减少,故使得产率偏低。
【小问5详解】
氨气与盐酸反应生成氯化铵,即滴定终点生成氯化铵,常温下,的溶液的,结合表中指示剂的变色范围可知,应选用甲基红作指示剂;根据题意和关系式HCl~NaOH,剩余HCl物质的量,根据,则蒸出的氨气的物质的量,则该粗产品中晶体的质量分数为。
16. 对新能源汽车电池镍钴锰三元材料(主要成分为,含少量Al、Fe杂质)回收的一种工艺简化流程如下:
已知:①碱浸后,元素Ni、Co以氢氧化物[其中Co为]、元素Mn以形式浸出。
②离子浓度小于可认为该离子完全沉淀。
③部分氢氧化物的如下表:
氢氧化物
(1)基态的价层电子轨道表示式为___________。
(2)“滤液1”中溶质除了LiOH、NaOH以外,还有___________(填化学式)。
(3)“酸浸”后的溶液中Ni、Co、Mn元素以、、存在,写出生成的化学方程式___________。
(4)常温下,“调pH”时,pH最高可调至___________(溶液体积变化可忽略)。已知:“酸浸”后,,。
(5)“萃取”时,钴离子形成如图的配合物。钴离子易被萃取进有机相的原因有___________。
A. 配位时被还原 B. 配合物与水能形成分子间氢键
C. 与O形成离子键 D. 萃取剂中有极性较小的疏水基团
(6)写出“沉钴”时,生成的离子反应方程式___________。
(7)一定条件下可转化为。假设的立方晶胞结构如图所示,则晶体中与O原子最近且等距离的Co原子的个数为___________。
【答案】(1) (2)Na[Al(OH)4]
(3)2H2SO4+2Co(OH)3+H2O2=2CoSO4+O2↑+6H2O (4)7 (5)D
(6)Co2+++NH3·H2O=CoCO3↓++H2O (7)2
【解析】
【分析】电池镍钴锰三元材料,主要成分为LiNi1-x-yCoxMnyO2,含少量Al、Fe杂质,加入NaOH溶液,Al反应生成可溶性的Na[Al(OH)4],元素Ni、Co、Mn分别以Co(OH)3、Ni(OH)2、MnO2的形式浸出,Li变成Li+,Fe不反应;再向这些固体中加入稀硫酸和H2O2,金属化合物和单质全部转化为硫酸盐,Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,Co3+被还原为Co2+;调节pH可将Fe3+变为Fe(OH)3沉淀除去,即滤渣1;溶液中继续加入Na2S2O8,将Mn2+变为MnO2固体除去;再用有机物将Ni2+和Co2+形成配合物萃取到有机相中,水相中主要含有Na2SO4;分液后有机相再用反萃取使离子脱离进入水相,加入氨水、NH4HCO3,使Co2+变为CoCO3沉淀,Ni2+和NH3形成配位键得到Ni[(NH3)6]2+;
【小问1详解】
Co原子序数为27,基态Co核外电子排布为[Ar]3d74s2,失电子时先失去4s电子,再失去3d电子,Co3+价层电子排布为3d6,轨道表示式为:;
【小问2详解】
原料含Al杂质,碱浸时Al与NaOH反应生成,因此除LiOH、NaOH外,还有Na[Al(OH)4];
【小问3详解】
碱浸后元素Co以Co(OH)3形式浸出,酸浸时Co3+被H2O2还原为Co2+,H2O2被氧化为O2,化学方程式为2H2SO4+2Co(OH)3+H2O2=2CoSO4+O2↑+6H2O;
【小问4详解】
调pH目的是除去Fe3+、Al3+,需保证Ni2+、Co2+不沉淀,计算不沉淀的最大OH-浓度: 对于Ni(OH)2:Ksp=c(Ni2+)·c2(OH-),代入c(Ni2+)=0.055mol/L得:c(OH-)==1×10-7mol/L,故pH=7;Co2+、Mn2+允许的pH更高,因此最高pH为7;
【小问5详解】
A.配位过程Co2+价态不变,没有被还原,A错误;
B.若配合物与水形成氢键,会更易溶于水,钴离子不易被萃取进有机相,B错误;
C.Co2+与O形成配位键,不是离子键,C错误;
D.萃取剂含-C8H17等极性较小的疏水基团,使整体配合物易溶于有机相,D正确;
故答案选D;
【小问6详解】
Co2+与碳酸氢铵、氨水反应生成CoCO3沉淀,离子方程式为Co2+++NH3·H2O=CoCO3↓++H2O;
【小问7详解】
晶胞中Co位于顶点(8个顶点,共8×=1个Co),O位于棱心(12条棱,共12×=3个O),符合化学式CoO3; O位于棱心,最近的Co为棱的两个端点,距离均为(a为晶胞边长),小于其他Co到O的距离,因此最近且等距的Co个数为2。
17. 二氧化碳是廉价可持续的碳源,其转化为甲醇能减碳增效、推动可持续发展。以下是制备可能涉及到的反应:
i.
ii.
iii.
已知:生成物A的选择性
回答下列问题。
(1)已知反应的能垒越大,活化能越大。反应ii的反应历程如图所示。使用催化剂时,反应历程中决速步骤的能垒为___________eV。
(2)反应ii的焓变___________。甲醇可作燃料,酸性环境下甲醇燃料电池的负极电极反应式为___________。
(3)向体积为2 L的恒容密闭容器中分别充入5 mol 、4 mol ,仅发生反应ii和iii,反应相同时间t秒后测得实际转化率和的实际选择性随温度的变化如图中实线所示,同时模拟出平衡转化率和平衡时选择性如图中虚线所示。
①曲线a表示的平衡转化率,其先下降后上升的原因为___________。
②250℃时,t秒时反应ii中的反应速率___________。反应ii的平衡常数___________(250℃时甲醇与水均为气体)。
③试分析曲线a、b在温度高于280℃后趋于重合的原因___________。
【答案】(1)1.14
(2) ①. -49.5kJ·mol-1 ②. CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+
(3) ①. 250℃以前以反应ⅱ为主,升温平衡逆向移动;250℃以后以反应ⅲ为主,温度升高平衡正向移动 ②. ③. L2·mol-2或0.0625L2·mol-2 ④. 温度越高反应速率越快,t秒内趋于平衡,CO2的实际转化率与平衡转化率越趋于一致
【解析】
【小问1详解】
决速步骤是能垒(活化能)最大的步骤;虚线为使用Ni6O4/In2O3催化时的能量变化,能垒为过渡态能量减去前一个中间体能量,最大能垒为:(-1.74eV)-(-2.88eV)=1.14eV;
【小问2详解】
根据盖斯定律,反应ⅰ+反应ⅲ=反应ⅱ,因此ΔH2=ΔH1+ΔH3=-90.7+41.2=-49.5kJ·mol-1;酸性甲醇燃料电池中,负极甲醇失电子,被氧化为二氧化碳,电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+;
【小问3详解】
①反应ⅱ放热(ΔH2<0),反应ⅲ吸热(ΔH3>0);温度升高时,反应ⅱ平衡逆向移动使CO2转化率降低,反应ⅲ平衡正向移动使CO2转化率升高;250℃以前,反应ⅱ占主导,总转化率下降,250℃以后,反应ⅲ占主导,总转化率升高,因此先下降后上升;
②250℃时,实际CO2转化率为8%,总转化n(CO2)=5 mol×8%=0.4 mol,甲醇实际选择性为40%,故n(CH3OH)=0.4 mol×40%=0.16 mol,反应ii消耗n(H2)=3×0.16 mol=0.48mol,v(H2)=;平衡时CO2转化率为20%,总转化n(CO2)=5 mol×20%=1 mol,平衡甲醇选择性为50%,故n(CH3OH)=0.5 mol,则反应ⅱ消耗CO2的物质的量为0.5mol,反应ⅲ消耗CO2的物质的量也为0.5mol,平衡时各物质的物质的量为n(CO2)=4 mol,n(H2)=2 mol,n(CH3OH)=0.5 mol,n(H2O)=1 mol;平衡时各物质浓度:c(CO2)=2 mol/L,c(H2)=1 mol/L,c(CH3OH)=0.25 mol/L,c(H2O)=0.5 mol/L,K===L2·mol-2(或0.0625L2·mol-2);
③ 温度升高,反应速率显著加快,相同反应时间t内,反应已达到平衡状态,实际转化率等于平衡转化率,因此曲线趋于重合。
18. H的盐酸盐是一种镇吐药物,H的合成路线之一如下(略去部分试剂和条件)。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)C中官能团的名称是___________、___________。
(3)C→D的反应类型为___________。
(4)E的结构简式为___________。
(5)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种,写出其中一种同分异构体___________。
a.含有,且无N-O键 b.含有2个苯环 c.核磁共振氢谱为6组峰
(6)药物K的合成路线如下:
已知Y含有羰基,按照F→G的方法合成I。J的结构简式为___________。
【答案】(1)对氯苯磺酸或4-氯苯磺酸
(2) ①. 硝基 ②. 氯原子 (3)还原反应
(4) (5) ①. 2 ②. 或
(6)
【解析】
【分析】A发生硝化反应生成B,B中磺酸基酸化后生成C,C在Fe/HCl(浓)作用下发生还原反应生成D,D的结构简式为;D和X(C6H8O2)发生已知信息的反应生成E,结合X的分子式可知,其不饱和度为3,故X的结构简式为,E的结构简式为,E在金属催化作用下脱去1分子HCl得到F,F发生取代反应生成G,G经过多步合成H;
【小问1详解】
由A的结构简式可知,习惯命名法为:对氯苯磺酸;系统命名法为:4-氯苯磺酸;
【小问2详解】
由C的结构简式可知,官能团的名称是氯原子、硝基;
【小问3详解】
由分析可知,C→D发生的是硝基被还原为氨基的反应,反应类型是还原反应;
【小问4详解】
由分析可知,E的结构简式为;
【小问5详解】
由F的结构简式可知,F的不饱和度为8,分子式为C12H11NO,满足条件:a.含有-NH2,且无N-O键、含有2个苯环,核磁共振氢谱为6组峰,说明其是对称结构,满足条件的有、,共2种;
【小问6详解】
采用逆推法可知,最后一步J和发生取代反应生成K,则J的结构简式为。
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