内容正文:
牡一中2026届高三(化学)学科热身卷一
化学试题
考试时间:75分钟 分值:100分
Ag:108 Cl:35.5 C:12 H:1 O:16 Ni:59 Mn:55 Cu:64
一、选择题(每题3分,共45分)
1. 2026年召开的全国两会中提出要进一步推动发展绿色氢氨醇产业,即利用可再生能源电力生产绿氢,并将其转化为绿氨、绿色甲醇等载体的新兴产业。下列有关化学用语错误的是
A. 的模型:
B. 的电子式:
C. 基态碳原子的轨道表示式:
D. 用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH3中N原子的价层电子对数为3+=4,有一对孤电子对,其VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.CO2中C与O之间形成双键,B正确;
C.基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,根据洪特规则,2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上,且自旋方向相同,C错误;
D.图中轨道描述的是氢原子形成氢分子的过程,D正确;
故答案选C。
2. 某大学的科研小组用作催化剂,在光照条件下把氧化成HCHO,设阿伏加德罗常数的值为。下列有关说法正确的是
A. 2.87 g AgCl晶体中含有AgCl分子的数目为
B. 中含有中子的数目为
C. 中含有的键的数目为
D. 由生成转移电子的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.AgCl是离子晶体,晶体中不存在AgCl分子,A错误;
B.1个单元含中子数为,0.01mol该物质含中子数目为,B正确;
C.未指明CH4处于标准状况,无法计算2.24L的物质的量,故无法确定σ键数目,C错误;
D.中C为-4价,HCHO中C为0价,生成1mol HCHO转移4mol电子,故生成0.1mol HCHO转移电子数目为,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成下列小题。
是一种重要的化工原料。的催化氧化是工业制的基础;与反应可得到尿素;被氧化可生成,及其甲基衍生物主要用作火箭燃料,与发生燃烧反应,液体可发生自电离反应生成和;在一定条件下还可合成。
3. 下列有关反应的化学方程式书写错误的是
A. 的催化氧化反应:
B. 与足量反应:
C. 与反应:
D. 与的燃烧反应:
4. 下列有关物质结构或性质的说法正确的是
A. 键角: B. 价电子总数:
C. 溶解性: D. 给出能力:
【答案】3. B 4. D
【解析】
【3题详解】
A.催化氧化生成NO和,方程式配平、反应条件均符合反应事实,A正确;
B.NH3与COCl2反应生成尿素和HCl,足量会与反应生成的HCl进一步反应生成NH4Cl,正确的化学方程式为,B错误;
C.NaClO氧化生成,电子守恒、原子守恒,方程式符合反应事实,C正确;
D.与燃烧发生归中反应生成和,原子守恒、反应条件均正确,D正确;
故选B。
【4题详解】
A.中心原子N的价层电子对数是,无孤对电子,空间结构是平面三角形,键角为120°;中心原子N的价层电子对数是,有1对孤对电子,空间结构是V形,孤对电子对成键电子对的排斥作用使键角小于120°,故键角,A错误;
B.价电子总数:为,为,故价电子总数,B错误;
C.含2个,可与水形成更多氢键,甲基为疏水基团,故溶解性,C错误;
D.甲基为推电子基团,使中N的电子云密度更高,更易结合(碱性更强),故给出能力,D正确;
故选D。
5. 利用如图装置(省略夹持仪器)制备TiCl4.已知:TiCl4易水解,熔点-24℃,沸点136.4℃;CCl4沸点76.8℃;TiO2不溶于水和稀酸;装置C中除生成TiCl4外,还生成一种有毒气态氧化物和少量CCl4。下列说法正确的是
A. 装入试剂后,应先加热陶瓷管,再打开装置A中分液漏斗活塞
B. 装置D烧杯中可加入冰水,便于收集纯净的液态TiCl4
C. 装置B和装置E的作用不完全相同
D. 整套装置仍存在的缺陷是装置C前没有加除去Cl2中HCl的装置
【答案】C
【解析】
【分析】装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应产生的氯气中含有水蒸气,通过装置B中的浓硫酸除去,然后在电炉内与二氧化钛和碳的混合物发生反应生成TiCl4,用装置D的冰水降低温度,获得液态TiCl4,TiCl4易与水反应,故在后面连接干燥管,防止空气中的水蒸气进入装置D,同时装置E也可以吸收未反应完的Cl2和可能挥发出来的HCl,防止污染环境。
【详解】A.若先加热陶瓷管,装置内空气(含水蒸气)会导致TiCl4水解,应先打开分液漏斗活塞通入Cl2排尽装置内空气,再加热陶瓷管,A错误;
B.CCl4沸点为76.8℃,TiCl4沸点为136.4℃,冰水冷却时两种物质都会冷凝为液态,得到的是二者混合物,无法收集到纯净TiCl4,B错误;
C.装置B的作用仅为干燥Cl2,除去Cl2中的水蒸气,装置E除了防止空气中水蒸气进入D使TiCl4水解,还需要吸收尾气中未反应的有毒Cl2,防止污染空气,二者作用不完全相同,C正确;
D.HCl不参与反应,也不影响TiCl4的制备和收集,不需要额外除去Cl2中的HCl,D错误;
故选C。
6. 化合物Z是一种药物中间体,其合成路线中的一步反应如下:
下列说法正确的是
A. X分子中所有原子均有可能处于同一平面
B. 等物质的量的X与Y分别与足量溴水反应,消耗的物质的量相同
C. Z与足量的加成所得的有机物中含4个手性碳原子
D. 用溶液可鉴别Z中是否混有Y
【答案】B
【解析】
【详解】A.X分子中含有杂化的碳原子,所有原子不可能处于同一平面,A错误;
B.X分子中含有酚羟基,1mol的X可与2 mol溴水发生取代反应,Y分子的酚羟基邻对位也可与溴水发生取代反应,1mol的Y可与2 mol溴水发生取代反应,故等物质的量的X与Y分别与足量溴水反应,消耗的物质的量相同,B正确;
C.Z分子中的苯环、酮羰基、碳碳双键均能与氢气加成,加成所得有机物为,含有5个手性碳原子,C错误;
D.只与羧基反应并产生气泡,Y中不含羧基,Z中含有羧基,所以不能用溶液鉴别Z中是否混有Y,D错误;
故选B。
7. 为探究含铜化合物的性质,某同学设计了如下实验,下列说法错误的是
A. 与的配位能力:
B. 深蓝色固体为
C. 铁钉表面出现红色物质的反应为
D. 若向深蓝色固体中加入过量稀硫酸,也能得到黄绿色溶液
【答案】D
【解析】
【分析】溶液中加入适量浓氨水,生成蓝色沉淀,反应为;继续加入过量浓氨水,沉淀溶解得到深蓝色溶液,反应为;向其中一份深蓝色溶液中插入铁钉,无明显现象,加入稀盐酸后,产生少量气泡且铁钉表面析出红色;向另外一份深蓝色溶液中加入乙醇,过滤洗涤得到深蓝色固体,该固体溶于过量浓盐酸得到含的黄绿色溶液,据此分析。
【详解】A.先与水形成水合铜离子,加入氨水后,氨分子取代水形成,说明与的配位能力强于,A不符合题意;
B.向含的溶液中加入乙醇,降低溶剂极性,析出深蓝色固体,B不符合题意;
C.加入稀盐酸后,溶液中与结合生成,使解离出,与发生置换反应,反应的离子方程式为,C不符合题意;
D.与过量稀硫酸反应,生成、和水,溶液中含,为蓝色溶液,无法得到含的黄绿色溶液,D符合题意;
故选D。
8. 用如图实验装置(夹持仪器已省略,忽略水蒸气的体积)测定已变质的(含杂质)的纯度。下列说法错误的是
A. 可以用恒压滴液漏斗来代替分液漏斗和a管
B. 撤掉支管a并将试管右侧支管密封,测得纯度偏高
C. 干燥管b中碱石灰可用代替
D. 大试管中产生气体的主要成分为、
【答案】C
【解析】
【分析】变质的(含)与稀硫酸反应,生成(来自)和(来自),干燥管中碱石灰吸收和水蒸气,最后排水法测定的体积,计算的纯度。
【详解】A.a管的作用是平衡分液漏斗和试管内的气压,使稀硫酸顺利流下;恒压滴液漏斗本身自带平衡压强的结构,可以代替分液漏斗和a管,A正确;
B.撤掉a管并密封试管后,滴入稀硫酸会排出试管内原有空气,这些空气最终也会被计入测得的体积,使测得的体积偏大,计算得到的纯度偏高,B正确;
C.碱石灰作用为吸收,若换为,与反应会生成,使测得体积偏大,C错误。
D.与稀硫酸反应生成,与稀硫酸反应生成,试管内气体主要为二者,D正确;
故选C。
9. W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,基态W原子中未成对电子数与能级数相等,与同主族,与同周期且比少一个未成对电子,的原子序数比小7。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Y>X B. 简单离子半径:Z>W
C. 和的单质均存在同素异形体 D. 简单氢化物的还原性:
【答案】C
【解析】
【分析】基态原子中未成对电子数与能级数相等,可能为或,若为,与同族的必定为金属元素,与题干信息矛盾,推断为,与同主族,为。与同周期且少1未成对电子,有3未成对电子,可能是或,若为,的原子序数比Y小7,则Z为N,与W重复,不符合题意,故Y为S,Z为F,综上所述:W为N,X为P,Y为S,Z为F。
【详解】A.P为半充满结构更稳定,故第一电离能为P>S(即X>Y),A错误;
B.同电子层时原子序数小半径大,则离子半径:(即W>Z),B错误;
C.硫和磷的单质,均存在同素异形体,C正确;
D.同主族元素从上到下,非金属性减弱,其氢化物的还原性增强,则还原性强于(即X>W),D错误。
10. 工业上利用和制备,利用计算机模拟的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面用“·”标注,表示过渡态。下列说法正确的是
A. 该反应的正反应活化能大于逆反应活化能
B. 反应历程中决速步骤的化学方程式为
C. .由图可知过渡态对应的物质稳定性最强
D. 使用催化剂可提高一定时间内原料气的转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.明确选项中的“该反应”指,从始态和末态可知,该反应是放热反应,正反应活化能小于逆反应活化能,A错误;
B.反应历程中决速步骤为活化能最大的步骤为,非,B错误;
C.物质能量越高,稳定性越差,由图可知过渡态对应的物质能量最高,稳定性最差,C错误;
D.反应未达平衡时,使用催化剂可提高一定时间内原料气的转化率,D正确,
故答案选D。
11. 为了实现碳中和,某科研团队研究了以铜基配合物电催化还原的装置原理(如图所示),下列说法错误的是
A. Pt电极连接电源的正极
B. 石墨烯为阴极,发生的电极反应为
C. 该装置工作时,向Pt电极方向运动
D. 每转移2mol电子,阳极室、阴极室溶液质量变化量的差值为
【答案】C
【解析】
【分析】电极上失电子转化为,电极反应为,所以电极发生了化合价升高的氧化反应,是阳极,与电源正极连接,石墨烯为阴极,与电源负极连接。
【详解】A.根据分析,电极是阳极,与电源正极连接,A正确;
B.石墨烯为阴极,结合图示电极反应式为,B正确;
C.电解池中阳离子向阴极移动,该装置工作时,应向阴极石墨烯方向运动,C错误;
D.每转移电子,由阴极电极反应式可知,有二氧化碳转化为,且有从阳极区迁移至阴极区,所以阴极室溶液质量增大;阴极室增加的质量为。根据阳极室反应可知,每转移电子,阳极消耗水,生成氧气,同时有迁移至阴极室,所以阳极室质量减少;阳极室减少的质量为。阴极室质量变化量为,阳极室质量变化量为,两室质量变化量差值为,D正确;
故选C。
12. 下列实验操作、现象及结论均正确且相对应的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向KI溶液中持续滴加氯水
溶液先由无色变为棕黄色,一段时间后褪色
氯水可以氧化
B
向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热一段时间后加入银氨溶液
无银镜生成
淀粉未水解
C
将灼热的木炭颗粒加到浓硝酸中
溶液中产生红棕色气体
木炭还原了
D
使石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片,将产生的气体通入酸性溶液
酸性溶液褪色
石蜡油裂解一定生成了乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向KI溶液中滴加氯水,首先发生反应,溶液变为棕黄色,持续滴加过量氯水,发生反应,溶液褪色,说明氯水可以氧化,A正确;
B.淀粉水解时稀硫酸作催化剂,银镜反应需要在碱性环境下进行,未加入NaOH溶液中和过量的稀硫酸,直接加入银氨溶液,银氨溶液会与稀硫酸发生反应,无法与葡萄糖发生银镜反应,无银镜生成不能得出淀粉未水解的结论,B错误;
C.浓硝酸受热易发生分解反应,生成的也为红棕色气体,无法确定红棕色气体来自木炭还原,C错误;
D.石蜡油裂解的产物为多种不饱和烃的混合物,所有含碳碳双键、碳碳三键的烃都能使酸性溶液褪色,不能得出一定生成乙烯的结论,D错误;
故选 A。
13. 水煤气制乙烯的反应原理为 。在压强为的条件下,和反应,测得达到平衡时有关气体体积分数的变化如图中实线所示。下列判断正确的是
A. 该反应的
B. 为的变化曲线,为的变化曲线
C. 压强为时,虚线可能为的体积分数变化曲线
D. 点的转化率约为66.7%
【答案】D
【解析】
【分析】 ,压强为的条件下,随着温度升高,平衡时有关气体体积分数的变化如图中实线所示,可知温度升高,体积分数减小,说明反应正向移动,即正反应为吸热反应,生成物的体积分数在逐渐增大,生成的物质的量是的2倍,其体积分数应大于,的曲线应在上方,故X曲线代表,Y曲线代表,据此分析作答。
【详解】A.由分析可知,正反应为吸热反应,即,故A错误;
B.由分析可知,X曲线代表,Y曲线代表,故B错误;
C.根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向气体分子数减小的正反应方向移动,体积分数减小,虚线应在原实线下方,故C错误;
D.设反应了,列出三段式:
因为点时,和的体积分数相同,则有,解得,即反应的量为,转化率为:,故D正确;
故选D。
14. 现代工业中镍的化合物应用广泛。图甲是镍的一种配合物的结构,图乙是一种镍的氧化物的立方晶胞,边长为。下列说法正确的是
A. 镍元素位于元素周期表中区
B. 图乙晶体对应的化学式为
C. 图甲分子中存在的化学键有共价键、配位键和氢键
D. 图乙晶胞密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.镍是28号元素,电子排布式为,最后一个电子填入轨道,属于区元素,A错误;
B.图乙为镍的氧化物的立方晶胞,其中黑球位于棱心与体心,有个,白球位于顶点和面心,有个,则与个数比为,化学式为,B正确;
C.图甲分子中,与之间存在配位键(箭头所示),分子内、、、等为共价键,但图示氢键是分子内作用力,不属于化学键,C错误;
D.晶胞边长为a,晶胞体积;晶胞中含4个,总质量,因此密度,D错误;
故选B。
15. 为二元弱酸,常温下将的溶液滴入的溶液中,溶液中(或)的分布系数、溶液体积与的关系如图所示。已知:,下列叙述错误的是
A. 曲线、分别表示的是和的分布系数变化曲线
B. 时,溶液中
C. 的水解平衡常数
D. 点对应的溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.初始时溶液为,分布系数最大,随加入被中和为,故分布系数减小(曲线a),分布系数增大(曲线b),A正确;
B.pH=4时,由图像可知溶液中,B正确;
C.m点时,,即,的,的,C正确;
D.n点时加入的溶液是,此时溶液中的溶质有和,且两物质浓度相等。电荷守恒:。物料守恒:,联立可得:,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 一种利用钒钛磁铁矿精矿(主要成分为、、和)综合提取钒、钛,并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示:
已知:
①气体主要含和;
②“酸浸”所得溶液中钒、钛以、形式存在;
③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
7.6
2.7
3.1
沉淀完全的pH
9.6
3.7
5.4
(1)基态钛原子的价层电子轨道表示式为______。
(2)“浸出渣”的主要成分为______(填化学式)。
(3)“沉钛”时,适量铁粉的作用是______(答两点)。
(4)“萃取”时,转化为与萃取剂结合,其过程表示为:。从物质“再利用”角度出发,“反萃取”过程中加入物质可为______(填化学式);其作用为______。
(5)“沉铁”时,生成黄铵铁矾的离子方程式为______。
(6)可溶于强酸强碱,常温时不同pH、不同钒元素浓度时,+5价V存在形态如图所示(忽略溶液前后体积变化):
将0.01 mol 溶解在2 L烧碱溶液中,剩余溶液的,反应的离子方程式为______。
【答案】(1) (2)
(3)将转化为;消耗调节pH使转化为沉淀
(4) ①. ②. 消耗使(萃取反应)平衡逆向移动,将与萃取剂分离
(5)
(6)
【解析】
【分析】钒钛磁铁矿精矿(主要成分为Fe3O4、FeV2O4、TiO2和SiO2)经加压焙烧后,用盐酸进行酸浸,所得溶液中钒、钛以、形式存在,滤渣含SiO2;加适量铁粉沉钛,调节溶液pH使TiO2+完全生成TiO(OH)2沉淀;加入H2O2将+2价亚铁离子氧化成+3价铁离子,加入有机萃取剂R3N,先转化为,再与萃取剂R3N结合进入有机相,4R3N+4H++[R3NH]4H2V10O28,加酸化的Na2SO4洗涤分液,有机相进行反萃取,经一系列操作得V2O5;水相加入(NH4)2SO4生成黄铵铁矾,据此作答。
【小问1详解】
Ti为22号元素,基态钛原子的价层电子轨道表示式为。
【小问2详解】
根据分析,“浸出渣”的主要成分为。
【小问3详解】
“沉钛”时,适量铁粉的作用是将转化为;消耗调节pH使转化为沉淀。
【小问4详解】
反萃取时,加入碱性物质与H+反应,消耗H+,使c(H+)降低,萃取反应的平衡逆向移动,将与萃取剂分离;则“反萃取”过程中加入物质可为NH3。其作用为消耗使(萃取反应)平衡逆向移动,将与萃取剂分离。
【小问5详解】
“沉铁”时,加入(NH4)2SO4,生成黄铵铁矾的离子方程式为:。
【小问6详解】
剩余c(OH-)=0.01 mol/L,c(H+)=10-12 mol/L,pH=12;结合V的存在形态图:pH=12时,c(V)==0.01mol/L,即-lgc(钒)=-lg0.01=2时,+5价V主要以形式存在,V2O5与OH-反应生成和H2O,离子方程式为:。
17. 吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示,Mr:201)的反应(如图1)和方法如下:
实验装置如图2所示:
I.将己-2,5-二酮(熔点:,密度:)与4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
Ⅱ.待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器②的名称是_____。
(2)量取己-2,5-二酮使用的仪器为_____滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(3)“加热”方式为_____;使用的“脱色剂”可以是_____。
(4)“趁热过滤”是一种重要的物质分离操作,下列实验中用到“趁热过滤”的是_____(填序号)。
A. 海带中提碘 B. 去除血清中干扰检验的蛋白质
C. 提纯(含少量) D. 提纯苯甲酸(含少量氯化钠及泥沙)
(5)若进一步提纯后得到产品15.6g,该实验的产率为_____(结果保留1位小数)。
(6)导电聚合物聚吡咯可作柔性电极材料,其单体为吡咯(,分子中所有原子共平面),则导电聚吡咯的结构简式为_____(填序号)。
A. B. C.
【答案】(1)球形冷凝管
(2)酸式 (3) ①. 水浴加热或热水浴 ②. 活性炭 (4)CD
(5)77.6 (6)B
【解析】
【分析】该实验是用己-2,5-二酮和4-甲氧基苯胺合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯。将反应物混合搅拌,充分反应后,加入乙醇溶液,析出含杂质的产品,需溶解、脱色、回流、趁热过滤、冷却、过滤、洗涤、干燥得到产品。
【小问1详解】
根据仪器②的结构特征,其名称是球形冷凝管。
【小问2详解】
酮类会腐蚀橡胶,故量取己-2,5-二酮使用的仪器为酸式滴定管。
【小问3详解】
需加热,为了控制温度,且使受热均匀,加热方式为水浴加热或热水浴。使用的“脱色剂”具有吸附性且为不溶于有机溶剂的固体,该“脱色剂”为活性炭。
【小问4详解】
A.海带中提碘涉及灼烧、溶解、过滤、氧化还原、萃取、分液、蒸馏等多种分离提纯方法,不需要“趁热过滤”,A错误;
B.去除血清中干扰检验的蛋白质,使用的方法是盐析,B错误;
C.提纯(含少量)需将配制的过饱和溶液“趁热过滤”,得到固体,舍弃滤液除去溶解的,C正确;
D.提纯苯甲酸(含少量氯化钠及泥沙),苯甲酸温度较低时溶解度小,需加热溶解苯甲酸,然后“趁热过滤”除去泥沙,再冷却结晶,D正确;
故选CD。
【小问5详解】
根据化学反应方程式可知,己-2,5-二酮与4-甲氧基苯胺反应生成吡咯X,化学计量系数之比为关系,计算理论上己-2,5-二酮与-甲氧基苯胺反应生成的吡咯物质的量为,则产率为。
【小问6详解】
导电聚合物聚吡咯(吡咯中所有原子共平面,则其含有类似苯环的大键)可作电极材料,故具有一定的导电性,高分子中应存在类似石墨遍布整个层面的大键,则结构简式为:,故选B。
18. 载氧体是化学链燃烧的关键材料,其一般原理如下图所示:
(1)若载氧体为,燃料为丙烷,回答下列问题:
已知:反应I:
反应II:
反应III:
①___________。
②载氧体掺杂改性,可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体,反应II活化能如下表所示:
载氧体掺杂物质
氧化铝
膨润土
活化能/
60±2.3
37.3±1.3
由表中数据判断:使用“氧化铝”或“膨润土”掺杂的载氧体,单位时间内燃料反应器释放的热量分别为a kJ、b kJ,则a___________b(填“>”、“=”或“<”)。
③也可作该反应的载氧体,相比之下作载氧体的优点是___________。
(2)某科研团队选用铁基载氧体,燃料为甲烷,采用热重分析法研究了不同升温速率对纯载氧体样品的影响,如图所示。
已知:在还原过程中按逐级转变。
①当升温速率为10℃/min,固体残余率为90%时,残余固体的化学式为___________(写出计算过程),燃料反应器中发生的主要反应的化学方程式为___________。
②图中升温速率越慢,固体残余率越小的原因可能是___________。
(3)化学链燃烧技术可以简单低能耗实现分离和捕集,其原理是___________。
【答案】(1) ①. -2044 ②. < ③. 单位质量的载氧体供氧量比更大
(2) ①. FeO ②. ③. 降低升温速率有助于载氧体颗粒散热,从而使载氧体颗粒可以更深度地被还原,固体残留更少
(3)在燃料反应器内生成,不含空气成分;含有的水蒸气沸点较高可冷凝进行分离,除杂简单且能耗低
【解析】
【分析】该载氧体的空气反应器从空气中得到氧,变成高价态;高价载氧体被送到燃料反应器,与燃料发生反应,变成低价态,又回到空气反应器循环该过程。
【小问1详解】
①反应III为5倍的反应I加上1倍的反应II,根据盖斯定律得:;
②活化能越低,反应速率越快,单位时间内释放的热量越多,由题干的表得:膨润土的活化能更低,反应速率更快,单位时间释放的热量更多,则;
③两种载体发生反应供氧的方程式为:和,可知单位质量的载氧体供氧量比更大,在相同质量下, 能为燃料燃烧提供更多的氧气,燃烧效率更高。
【小问2详解】
①假设反应初始有1 mol,则,;设残余固体的化学式为,铁元素一直在固体中,固体中铁元素的物质的量不会改变,残留固体为2 mol,,得到,残余固体的化学式为;由题干得该过程发生的主要反应是被还原为的反应,该反应中铁元素的化合价从中的平均价态价降到中的+2价,每个得到2个电子;碳元素化合价从中的-4价升到中的+4价,每个失去8个电子。先根据得失电子守恒确定反应物中和物质的量的比为4:1,根据原子守恒配平即可,再根据升温速率为10℃/min,固体残余率为90%可确定反应条件为850℃左右,得到反应的化学方程式为:;
②降低升温速率有助于载氧体颗粒散热,载氧体与甲烷的反应进行得更充分,从而使载氧体颗粒可以更深度地被还原,固体残留更少。
【小问3详解】
燃料反应器中产物只有 和,不含空气成分,含有的水蒸气沸点较高可冷凝进行分离,除杂简单且能耗低。
19. 有机物H可用于治疗神经病理性疼痛,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为______。
(2)B中官能团的名称为______。
(3)G的化学名称为______。
(4)B→C的化学方程式为______。
(5)C→D的反应类型为______。
(6)熔点:F______(填“>”“<”或“=”)H。
(7)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:______。
①属于芳香族化合物且能与溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为。
(8)已知:,参照上述合成路线,设计由和制备的合成路线:其中M为______,N为______。
【答案】(1) (2)酮羰基、酯基
(3)苯磺酸 (4)
(5)还原反应 (6)<
(7)或 (8) ①. ②.
【解析】
【分析】对比B和丁酰氯的结构及结合A的分子式可知,A与丁酰氯在LDA和溶剂THF的作用下发生取代反应生成B,因此A为乙酸乙酯,其结构简式为CH3COOCH2CH3;BNaH的作用下3-溴丙烯发生反应生成C;C在还原剂NaBH4作用下转化为 D,对比B、D、3-溴丙烯的结构,结合C的分子式可知,C的结构简式为,NaBH4选择性地将活性较高的酮羰基(−CO−)还原为羟基,而不会破坏分子中的酯基和碳碳双键,该反应属于还原反应;D在一定条件下转化为E,D的分子式为C11H20O3,反应后生成的E比D减少了一个−C2H4片段,这对应了酯的水解反应:分子中的乙酯基(−COOCH2CH3)水解脱去乙醇(CH3CH2OH),转化为羧基(−COOH),故D→E的反应类型为水解反应;F→H的转化:F是一种含有羧基和氨基的氨基酸类活性分子,G为苯磺酸(C6H5SO3H),显碱性的氨基酸F与强酸性物质G(苯磺酸)发生酸碱中和反应,结合成稳定的盐H。
【小问1详解】
通过分析,A的分子式为C4H8O2,与丁酰氯反应生成B,逆推可知A为乙酸乙酯,其结构简式为;
【小问2详解】
由B的结构简式可知,B中官能团的名称为:酮羰基、酯基;
【小问3详解】
G的结构是在苯环上连接了一个磺酸基(−SO3H),根据有机化合物命名法,其化学名称为苯磺酸;
【小问4详解】
由分析可得,其化学方程式为:
++HBr
【小问5详解】
由分析可得,该反应为还原反应;
【小问6详解】
F是一个具有两性的有机分子,以内盐形式存在,H是F的氨基与强酸苯磺酸结合形成的外盐,由于H属于离子晶体,阴阳离子间具有极强的离子键作用力,晶格能显著高于内盐F,因此外盐H的熔点要高于F,故熔点大小关系为:F<H;
【小问7详解】
属于芳香族化合物且能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有苯环和酚羟基(−OH);核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为9:6:2:2,其中“9”在高中阶段,几乎可以锁定为叔丁基 [−C(CH3)3](9个完全等价的氢),“6”代表两组对称的甲基(共6个等价氢,即两个−CH3处于对称位置),两个“2”代表两组对称的、各含2个等价氢的官能团,这里可以设计为:两个对称的酚羟基(共2个等价氢)和一个氨基(−NH2,共2个等价氢)。此时,苯环上的取代基包括:一个叔丁基(占1位)、两个等价甲基(占2位)、两个等价酚羟基(占2位)、一个氨基(占1位),取代基总数为6,说明苯环上所有氢均被取代,苯环本身无峰。为了保证分子的高对称性(使两组取代基两两等价),我们可以设计出如下两种高度对称的结构简式:
结构一:结构二:;
【小问8详解】
由反应条件可知,与乙酸(CH3COOH),并在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成M,则 M的结构简式为,M与SOCl2发生题干中给出的已知信息反应生成N,则N的结构简式为;N在LDA和溶剂THF,条件下反应生成。
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牡一中2026届高三(化学)学科热身卷一
化学试题
考试时间:75分钟 分值:100分
Ag:108 Cl:35.5 C:12 H:1 O:16 Ni:59 Mn:55 Cu:64
一、选择题(每题3分,共45分)
1. 2026年召开的全国两会中提出要进一步推动发展绿色氢氨醇产业,即利用可再生能源电力生产绿氢,并将其转化为绿氨、绿色甲醇等载体的新兴产业。下列有关化学用语错误的是
A. 的模型:
B. 的电子式:
C. 基态碳原子的轨道表示式:
D. 用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程
2. 某大学的科研小组用作催化剂,在光照条件下把氧化成HCHO,设阿伏加德罗常数的值为。下列有关说法正确的是
A. 2.87 g AgCl晶体中含有AgCl分子的数目为
B. 中含有中子的数目为
C. 中含有的键的数目为
D. 由生成转移电子的数目为
阅读下列材料,完成下列小题。
是一种重要的化工原料。的催化氧化是工业制的基础;与反应可得到尿素;被氧化可生成,及其甲基衍生物主要用作火箭燃料,与发生燃烧反应,液体可发生自电离反应生成和;在一定条件下还可合成。
3. 下列有关反应的化学方程式书写错误的是
A. 的催化氧化反应:
B. 与足量反应:
C. 与反应:
D. 与的燃烧反应:
4. 下列有关物质结构或性质的说法正确的是
A. 键角: B. 价电子总数:
C. 溶解性: D. 给出能力:
5. 利用如图装置(省略夹持仪器)制备TiCl4.已知:TiCl4易水解,熔点-24℃,沸点136.4℃;CCl4沸点76.8℃;TiO2不溶于水和稀酸;装置C中除生成TiCl4外,还生成一种有毒气态氧化物和少量CCl4。下列说法正确的是
A. 装入试剂后,应先加热陶瓷管,再打开装置A中分液漏斗活塞
B. 装置D烧杯中可加入冰水,便于收集纯净的液态TiCl4
C. 装置B和装置E的作用不完全相同
D. 整套装置仍存在的缺陷是装置C前没有加除去Cl2中HCl的装置
6. 化合物Z是一种药物中间体,其合成路线中的一步反应如下:
下列说法正确的是
A. X分子中所有原子均有可能处于同一平面
B. 等物质的量的X与Y分别与足量溴水反应,消耗的物质的量相同
C. Z与足量的加成所得的有机物中含4个手性碳原子
D. 用溶液可鉴别Z中是否混有Y
7. 为探究含铜化合物的性质,某同学设计了如下实验,下列说法错误的是
A. 与的配位能力:
B. 深蓝色固体为
C. 铁钉表面出现红色物质的反应为
D. 若向深蓝色固体中加入过量稀硫酸,也能得到黄绿色溶液
8. 用如图实验装置(夹持仪器已省略,忽略水蒸气的体积)测定已变质的(含杂质)的纯度。下列说法错误的是
A. 可以用恒压滴液漏斗来代替分液漏斗和a管
B. 撤掉支管a并将试管右侧支管密封,测得纯度偏高
C. 干燥管b中碱石灰可用代替
D. 大试管中产生气体的主要成分为、
9. W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,基态W原子中未成对电子数与能级数相等,与同主族,与同周期且比少一个未成对电子,的原子序数比小7。下列说法正确的是
A. 第一电离能:Y>X B. 简单离子半径:Z>W
C. 和的单质均存在同素异形体 D. 简单氢化物的还原性:
10. 工业上利用和制备,利用计算机模拟的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面用“·”标注,表示过渡态。下列说法正确的是
A. 该反应的正反应活化能大于逆反应活化能
B. 反应历程中决速步骤的化学方程式为
C. .由图可知过渡态对应的物质稳定性最强
D. 使用催化剂可提高一定时间内原料气的转化率
11. 为了实现碳中和,某科研团队研究了以铜基配合物电催化还原的装置原理(如图所示),下列说法错误的是
A. Pt电极连接电源的正极
B. 石墨烯为阴极,发生的电极反应为
C. 该装置工作时,向Pt电极方向运动
D. 每转移2mol电子,阳极室、阴极室溶液质量变化量的差值为
12. 下列实验操作、现象及结论均正确且相对应的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向KI溶液中持续滴加氯水
溶液先由无色变为棕黄色,一段时间后褪色
氯水可以氧化
B
向淀粉溶液中滴加稀硫酸,水浴加热一段时间后加入银氨溶液
无银镜生成
淀粉未水解
C
将灼热的木炭颗粒加到浓硝酸中
溶液中产生红棕色气体
木炭还原了
D
使石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片,将产生的气体通入酸性溶液
酸性溶液褪色
石蜡油裂解一定生成了乙烯
A. A B. B C. C D. D
13. 水煤气制乙烯的反应原理为 。在压强为的条件下,和反应,测得达到平衡时有关气体体积分数的变化如图中实线所示。下列判断正确的是
A. 该反应的
B. 为的变化曲线,为的变化曲线
C. 压强为时,虚线可能为的体积分数变化曲线
D. 点的转化率约为66.7%
14. 现代工业中镍的化合物应用广泛。图甲是镍的一种配合物的结构,图乙是一种镍的氧化物的立方晶胞,边长为。下列说法正确的是
A. 镍元素位于元素周期表中区
B. 图乙晶体对应的化学式为
C. 图甲分子中存在的化学键有共价键、配位键和氢键
D. 图乙晶胞密度为
15. 为二元弱酸,常温下将的溶液滴入的溶液中,溶液中(或)的分布系数、溶液体积与的关系如图所示。已知:,下列叙述错误的是
A. 曲线、分别表示的是和的分布系数变化曲线
B. 时,溶液中
C. 的水解平衡常数
D. 点对应的溶液中:
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 一种利用钒钛磁铁矿精矿(主要成分为、、和)综合提取钒、钛,并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示:
已知:
①气体主要含和;
②“酸浸”所得溶液中钒、钛以、形式存在;
③该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
7.6
2.7
3.1
沉淀完全的pH
9.6
3.7
5.4
(1)基态钛原子的价层电子轨道表示式为______。
(2)“浸出渣”的主要成分为______(填化学式)。
(3)“沉钛”时,适量铁粉的作用是______(答两点)。
(4)“萃取”时,转化为与萃取剂结合,其过程表示为:。从物质“再利用”角度出发,“反萃取”过程中加入物质可为______(填化学式);其作用为______。
(5)“沉铁”时,生成黄铵铁矾的离子方程式为______。
(6)可溶于强酸强碱,常温时不同pH、不同钒元素浓度时,+5价V存在形态如图所示(忽略溶液前后体积变化):
将0.01 mol 溶解在2 L烧碱溶液中,剩余溶液的,反应的离子方程式为______。
17. 吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示,Mr:201)的反应(如图1)和方法如下:
实验装置如图2所示:
I.将己-2,5-二酮(熔点:,密度:)与4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
Ⅱ.待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)仪器②的名称是_____。
(2)量取己-2,5-二酮使用的仪器为_____滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(3)“加热”方式为_____;使用的“脱色剂”可以是_____。
(4)“趁热过滤”是一种重要的物质分离操作,下列实验中用到“趁热过滤”的是_____(填序号)。
A. 海带中提碘 B. 去除血清中干扰检验的蛋白质
C. 提纯(含少量) D. 提纯苯甲酸(含少量氯化钠及泥沙)
(5)若进一步提纯后得到产品15.6g,该实验的产率为_____(结果保留1位小数)。
(6)导电聚合物聚吡咯可作柔性电极材料,其单体为吡咯(,分子中所有原子共平面),则导电聚吡咯的结构简式为_____(填序号)。
A. B. C.
18. 载氧体是化学链燃烧的关键材料,其一般原理如下图所示:
(1)若载氧体为,燃料为丙烷,回答下列问题:
已知:反应I:
反应II:
反应III:
①___________。
②载氧体掺杂改性,可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体,反应II活化能如下表所示:
载氧体掺杂物质
氧化铝
膨润土
活化能/
60±2.3
37.3±1.3
由表中数据判断:使用“氧化铝”或“膨润土”掺杂的载氧体,单位时间内燃料反应器释放的热量分别为a kJ、b kJ,则a___________b(填“>”、“=”或“<”)。
③也可作该反应的载氧体,相比之下作载氧体的优点是___________。
(2)某科研团队选用铁基载氧体,燃料为甲烷,采用热重分析法研究了不同升温速率对纯载氧体样品的影响,如图所示。
已知:在还原过程中按逐级转变。
①当升温速率为10℃/min,固体残余率为90%时,残余固体的化学式为___________(写出计算过程),燃料反应器中发生的主要反应的化学方程式为___________。
②图中升温速率越慢,固体残余率越小的原因可能是___________。
(3)化学链燃烧技术可以简单低能耗实现分离和捕集,其原理是___________。
19. 有机物H可用于治疗神经病理性疼痛,其一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为______。
(2)B中官能团的名称为______。
(3)G的化学名称为______。
(4)B→C的化学方程式为______。
(5)C→D的反应类型为______。
(6)熔点:F______(填“>”“<”或“=”)H。
(7)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:______。
①属于芳香族化合物且能与溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为。
(8)已知:,参照上述合成路线,设计由和制备的合成路线:其中M为______,N为______。
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