内容正文:
安徽师范大学附属中学2026届高三考前适应性检测
化学试题
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 V 51
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,只有一项符合题目要求的。
1. 化学与生活、科学、社会联系相当紧密。下列有关物质用途叙述错误的是
A. 聚丙烯酸钠可用于制造“尿不湿” B. 酸性重铬酸钾可用于测酒驾
C. 乙二醇可用于生产汽车防冻液 D. 碳酸钠可用于治疗胃酸过多
2. 下列有关化学知识表述不合理的是
A. 生活中的荧光与原子核外电子跃迁释放能量有关
B. 少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解
C. 阿司匹林即水杨酸具有解热镇痛作用,但不适合长期大量服用
D. 污水中加入硫酸亚铁等混凝剂,经过沉淀、过滤等,可以除去细小悬浮物
3. 下列化学用语或图示表示错误的是
A. 异戊二烯的系统命名:2-甲基-1,3-丁二烯
B. 甘油的分子式:
C. 的VSEPR模型名称:四面体
D. 的电子式:
4. 苦瓜是百姓餐桌上的一种常见蔬菜,含有苦味素奎宁,奎宁的结构简式如图所示。下列关于奎宁的说法不正确的是
A. 奎宁存在酯类和酰胺类同分异构体
B. 奎宁属于芳香族化合物,分子中的N原子的杂化方式不同
C. 奎宁可以发生取代、加成、消去及氧化反应
D. 奎宁与酸、碱均可以发生反应生成盐
5. 氮化硅()是一种新型无机非金属材料,应用广泛,可由石英和焦炭在高温的氮气中反应制备:,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 标准状况下,2.24 L 中π键数为
B. 30 g中共价键的数目为
C. 14 g由和CO组成的混合气体含有的质子数为7NA
D. 上述反应中,当形成0.4 mol ,转移的电子数为
阅读下列材料,完成下列小题:
硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料,广泛用于电镀工艺,用作颜料,作贮水池中净化水的除藻剂。向硫酸铜溶液中加入氨水,先生成,继续加入足量的氨水,反应生成,若在铜氨中加入即可得到深蓝色晶体。新制的可用于检验醛基的存在。农业上用胆矾()、石灰和水混合配制波尔多液。的结构如图所示。
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 和氨水反应可生成
B. 可与新制反应:
C. 加热溶液,溶液蓝色变浅,则
D. 不稳定,易被氧气氧化为,可用于除去气体中的痕量,离子方程式为
7. 下列有关说法正确的是
A. 与形成提供孤电子对
B. 中含有键的物质的量为22mol
C. 具有良好的半导体性能,是因为其晶体与硅晶体类型相同
D. 乙醇分子间能形成氢键,熔点高于二甲醚
8. 下列各组离子,在指定条件下能大量共存的是
A. 无色澄清透明溶液中:、、、
B. 0.1 mol/L的溶液中:、、、
C. 的酒精溶液中:、、、
D. 水电离出的溶液:、、、
9. 某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,下列说法错误的是
A. 键角: B. 电负性:
C. 最简单氢化物沸点: D. X、Y、R均可与Z组成标况下为气态的化合物
10. 室温下,下列实验方案能达到相应目的的是
选项
方案
目的
A
向稀溶液滴入几滴浓硫酸,观察溶液颜色变化
探究对水解的影响
B
测定0.01 mol/L某酸溶液的pH是否为2
判断该酸是否为强酸
C
将缺角的NaCl晶体放入饱和NaCl溶液中,得到有规则几何外形的完整晶体
验证晶体的自范性
D
向淀粉溶液中加适量20%溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至碱性,再加少量碘水,观察溶液颜色变化
探究淀粉溶液在稀硫酸和加热条件下是否水解
A. A B. B C. C D. D
11. 以合成气(CO和)为原料合成甲醇具有重要意义,其中一种双金属氧化物催化剂可形成氧空位,具有催化性能,其反应机理如图所示,下列说法正确的是
A. 催化过程中Ga的杂化方式未改变
B. 氧空位用于吸附,有利于提高平衡转化率
C. 脱附过程中伴随着极性键和非极性键的断裂和形成
D. 氧空位的作用是吸附和并提供活性位点,催化剂参与了氧化还原反应的电子转移
12. 一种钽(Ta)的化合物的四方晶胞结构如图所示(b<2a),已知M为坐标原点,N的原子分数坐标分别为,下列说法错误的是
A. 该化合物的化学式为 B. Q的原子分数坐标为
C. 与P最近的阴离子有2个 D. 该晶胞沿z轴投影图如图
13. 利用电催化协同制备HCN的电解装置如图:下列说法正确的是
A. 电极电势N大于M
B. 电解一段时间后,左室电解质溶液pH降低
C. 催化电极N处的电极反应式为
D. 电路中每转移2 mol电子,可获得0.4 mol HCN
14. 常温下,在不同酸碱性的溶液中的存在形式不同,有及难溶物MA、等形式,溶液中、含A微粒的物质的量分数随的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示的物质的量分数
B. 0.1 mol NaHA溶液中,
C. 与的混合溶液中存在:
D. 常温下a点,在溶液中能生成沉淀但不能生成MA沉淀
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备的工艺流程如下:
已知:①不溶于碱,可溶于稀酸。
②常温下,,。
③在水中溶解度:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
回答下列问题:
(1)中主族元素电负性由大到小顺序为___________。
(2)“碱浸”的主要目的是___________。
(3)“酸浸”时,加入溶液的目的是___________(用离子方程式表示);盐酸用量不宜太多,结合后续操作分析,原因是___________。
(4)“沉铁沉磷”时,当溶液pH从1.0增大到2.5时,沉铁沉磷率会逐渐增大,但pH超过2.5以后,沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是___________。
(5)“提纯”时,可用___________洗涤粗品(填“热水”或“冷水”)。
(6)制取的、与足量的炭黑混合,隔绝空气高温灼烧得到,反应的化学方程式是___________。
16. 氧钒碱式碳酸铵晶体[]()是制备多种光、电、磁材料的中间体,难溶于水,易被氧化,可用与反应制备。科研小组在实验室中对氧钒碱式碳酸铵晶体的制备和组成进行探究。回答下列问题:
Ⅰ.制备氧钒碱式碳酸铵晶体的装置和步骤如下。
步骤一:按图安装好仪器,添加药品;
步骤二:打开,通入足量,充分反应后,关闭、打开,向三颈烧瓶中滴加适量溶液;
步骤三:C中反应充分进行后,经一系列操作得到产品。
(1)基态钒原子中具有一定空间运动状态的电子数为___________;图中盛放溶液的仪器名称为___________;试剂X的作用为___________。
(2)步骤二中,通入足量的作用为___________;滴加溶液时,参与反应的与的物质的量之比为___________。
Ⅱ.组成测定
(3)测定含钒量(杂质不参加反应):准确称量m g产品,用适量稀硫酸溶解后,依次加入稍过量的酸性溶液、溶液、尿素,充分反应后,用 标准溶液滴定(),达到滴定终点时消耗标准液的体积为V mL。则加入溶液的作用为___________;产品中钒元素的质量分数为___________(用代数式表示)。
(4)测定结晶水含量:称取纯化后的产品4.26 g,充分煅烧后,称得生成的质量为2.184 g,则x=___________。
17. 的综合利用是目前科学研究热点,催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域,主要反应有:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容的密闭容器中,不能说明反应ⅰ已达到平衡状态的标志有___________(填标号)。
a.混合气体的平均相对分子质量不再变化 b.的物质的量浓度不再变化
c.混合气体的密度不再变化 d.容器中的压强不再发生变化
(2)5 MPa时,往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图甲中所示。
①图甲中Y代表___________(填化学式)。
②250℃时反应ⅱ的K___________1(填“>”“<”或“=”)。
(3)在10 MPa下,将、CO按一定比例投料,恒压下平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图乙所示,曲线c代表的物质为___________(填化学式)。温度为700 K时,该反应的平衡常数K=___________(结果用分数表示)。
(4)在催化剂作用下,只发生反应ⅰ、ⅱ,平衡转化率随温度和压强的变化如图。
判断、、的大小关系:___________;解释压强一定时,的平衡转化率呈现如图变化的原因:___________。同时增大的平衡转化率和的产率可采取的措施是(写一种即可)___________。
18. 在医药工业中一种合成抗失眠药物W的合成路线如图所示:
已知:
ⅰ.++HCl;
ⅱ.++H2O;
ⅲ.Ph-NH2+(-Ph为苯基)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B中所含官能团的名称为___________。
(3)反应③的反应类型是___________。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. C中不存在大π键
B. C+X→D的反应中,NaOH的作用是与生成的HCl反应,有利于平衡正向移动,提高产率
C. X的碱性比苯胺强
D. D分子间能形成氢键
(5)F的结构简式是___________。
(6)H分子比D分子多1个氧原子,则满足下列条件的H的结构有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示峰面积比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为___________(写出一种即可)。
①含有两个苯环且苯环与苯环不直接相连;
②含有;
③含有手性碳原子,且该碳原子上不连接氢原子。
(7)以、和为原料制备的合成路线流程图如图:
请写出M转化为N的方程式:___________。
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安徽师范大学附属中学2026届高三考前适应性检测
化学试题
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.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,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 V 51
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,只有一项符合题目要求的。
1. 化学与生活、科学、社会联系相当紧密。下列有关物质用途叙述错误的是
A. 聚丙烯酸钠可用于制造“尿不湿” B. 酸性重铬酸钾可用于测酒驾
C. 乙二醇可用于生产汽车防冻液 D. 碳酸钠可用于治疗胃酸过多
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚丙烯酸钠属于高吸水性树脂,具有极强的吸水保水能力,可用于制造“尿不湿”,A正确;
B.酸性重铬酸钾具有强氧化性,能与乙醇发生氧化还原反应,橙色的被还原为绿色的Cr3+,可用于检测酒驾,B正确;
C.乙二醇的水溶液凝固点很低,低温下不易结冰,可用于生产汽车防冻液,C正确;
D.碳酸钠碱性较强,对胃部刺激性大,不能用于治疗胃酸过多,通常用碳酸氢钠治疗胃酸过多,D错误;
故选D。
2. 下列有关化学知识表述不合理的是
A. 生活中的荧光与原子核外电子跃迁释放能量有关
B. 少量的某些可溶性盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解
C. 阿司匹林即水杨酸具有解热镇痛作用,但不适合长期大量服用
D 污水中加入硫酸亚铁等混凝剂,经过沉淀、过滤等,可以除去细小悬浮物
【答案】C
【解析】
【详解】A.荧光是核外电子从高能级激发态跃迁回低能级基态时释放能量、以可见光形式辐射产生的,表述合理,A不符合题意;
B.少量可溶性的硫酸铵、硫酸钠等盐类会产生盐溶效应,中和蛋白质表面的电荷,可促进蛋白质溶解,仅高浓度盐类才会使蛋白质盐析,表述合理,B不符合题意;
C.阿司匹林是乙酰水杨酸,和水杨酸(邻羟基苯甲酸)为不同物质,表述错误,C符合题意;
D.硫酸亚铁加入污水后,其中的亚铁离子易被氧化为,水解生成氢氧化铁胶体,可吸附细小悬浮物,经沉淀、过滤可除去,表述合理,D符合题意;
故选C。
3. 下列化学用语或图示表示错误的是
A. 异戊二烯的系统命名:2-甲基-1,3-丁二烯
B. 甘油的分子式:
C. 的VSEPR模型名称:四面体
D. 的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.戊二烯的结构为,按照系统命名法,名称为2-甲基-1,3-丁二烯,A正确;
B.甘油是丙三醇,结构为,分子式应为,不是,B错误;
C.的中心C原子价层电子对数为4,无孤电子对,因此VSEPR模型为四面体,C正确;
D.是离子化合物,由和构成,中B与4个H共用电子对,满足8电子稳定结构,图示电子式正确;
故选B。
4. 苦瓜是百姓餐桌上的一种常见蔬菜,含有苦味素奎宁,奎宁的结构简式如图所示。下列关于奎宁的说法不正确的是
A. 奎宁存在酯类和酰胺类同分异构体
B. 奎宁属于芳香族化合物,分子中的N原子的杂化方式不同
C. 奎宁可以发生取代、加成、消去及氧化反应
D. 奎宁与酸、碱均可以发生反应生成盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.奎宁的分子式为,不饱和度为,可以构造出含酯基(不饱和度1)或酰胺基(不饱和度1)的同分异构体,A正确;
B.奎宁含苯环,属于芳香族化合物;吡啶环中的N为杂化,脂环上的N均为单键连接,为杂化,二者杂化方式不同,B正确;
C.奎宁分子含有羟基、苯环可以发生取代反应,含有碳碳双键可以发生加成反应,含有羟基可以发生消去反应,碳碳双键、羟基可以发生氧化反应,C正确;
D.奎宁中N原子具有碱性,可与酸反应生成盐;但分子中没有羧基、酚羟基等酸性基团,侧链羟基为醇羟基,不能与碱反应生成盐,D错误;
故选D。
5. 氮化硅()是一种新型无机非金属材料,应用广泛,可由石英和焦炭在高温的氮气中反应制备:,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 标准状况下,2.24 L 中π键数为
B. 30 g中共价键的数目为
C. 14 g由和CO组成的混合气体含有的质子数为7NA
D. 上述反应中,当形成0.4 mol ,转移的电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.1个N2分子中氮氮三键有2个π键,标准状况下2.24LN2物质的量为0.1mol,含π键数为0.2NA,A错误;
B.SiO2中n(SiO2) ∶n(Si—O)=1∶4,30gSiO2物质的量为=0.5mol,含共价键的数目为2NA,B正确;
C.N2和CO的摩尔质量都为28g/mol,14g由N2和CO组成的混合气体中分子物质的量为0.5mol,1个N2、1个CO中都含14个质子,14g由N2和CO组成的混合气体含有质子数为7NA,C正确;
D.反应中C元素的化合价由0价升至+2价、N元素的化合价由0价降至-3价,生成1molSi3N4转移12mol电子,1molSi3N4中含12molSi—N键,则形成0.4molSi—N转移电子数为0.4NA,D正确;
答案选A。
阅读下列材料,完成下列小题:
硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料,广泛用于电镀工艺,用作颜料,作贮水池中净化水的除藻剂。向硫酸铜溶液中加入氨水,先生成,继续加入足量的氨水,反应生成,若在铜氨中加入即可得到深蓝色晶体。新制的可用于检验醛基的存在。农业上用胆矾()、石灰和水混合配制波尔多液。的结构如图所示。
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 和氨水反应可生成
B. 可与新制反应:
C. 加热溶液,溶液蓝色变浅,则
D. 不稳定,易被氧气氧化为,可用于除去气体中的痕量,离子方程式为
7. 下列有关说法正确的是
A. 与形成提供孤电子对
B. 中含有键的物质的量为22mol
C. 具有良好的半导体性能,是因为其晶体与硅晶体类型相同
D. 乙醇分子间能形成氢键,熔点高于二甲醚
【答案】6. B 7. D
【解析】
【6题详解】
A.该反应中得失电子不守恒,正确的是:,A错误;
B.醛基被碱性Cu(OH)2氧化为羧酸盐,同时生成砖红色Cu2O沉淀:方程式为:,B正确;
C.加热时蓝色变浅是因(蓝色)转化为(黄色),但该反应吸热,,C错误;
D.该反应中,氮元素不守恒,正确的是:,D错误;
故选B;
【7题详解】
A.铜离子有空轨道,氨气中的氮有孤电子对,则与形成,氨气提供孤电子对,A错误;
B.1个中硫酸根中含有4个键,5个水分子中一共有10个键,则1个共含有14个键,另外根据结构可知,其中含有4个配位键,也属于键,即中含有键的物质的量为18mol,B错误;
C.硅是典型的共价晶体,是离子晶体,两者结构不同,C错误;
D.和,都属于分子晶体,且分子量相同,乙醇分子间能形成氢键,可以增大熔沸点,则熔点高于二甲醚,D正确;
故选D。
8. 下列各组离子,在指定条件下能大量共存的是
A. 无色澄清透明溶液中:、、、
B. 0.1 mol/L的溶液中:、、、
C. 的酒精溶液中:、、、
D. 水电离出的溶液:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.为黄色离子,不符合无色溶液的要求,不能大量存在,A错误;
B.溶液呈碱性,、、、之间互不反应,也不与反应,可大量共存,B正确;
C.酸性条件下具有强氧化性,会与酒精发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D.水电离出的溶液为酸性或碱性,酸性条件下与反应生成、和水,碱性条件下与反应生成一水合氨,不能大量共存,D错误;
故答案选B。
9. 某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,下列说法错误的是
A. 键角: B. 电负性:
C. 最简单氢化物沸点: D. X、Y、R均可与Z组成标况下为气态化合物
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素,由图,X形成4个共价键且原子序数小,X为碳,Z形成2个共价键、R形成6个共价键,则Z为氧、R为硫,那么Y为氮;Q形成1个共价键且原子序数大于氧,则为氟;
【详解】A.二氧化碳中碳的价层电子对数为,为sp杂化,为直线形结构,二氧化硫中硫的价层电子对数为,为sp2杂化,为V形结构,则键角:,A错误;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;电负性:,B正确;
C.水分子形成氢键数大于氨气分子,则水沸点高于氨气,甲烷不能形成氢键,沸点最低,故最简单氢化物沸点:,C正确;
D.一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化硫均为标况下的气态化合物,D正确;
故选A。
10. 室温下,下列实验方案能达到相应目的的是
选项
方案
目的
A
向稀溶液滴入几滴浓硫酸,观察溶液颜色变化
探究对水解的影响
B
测定0.01 mol/L某酸溶液的pH是否为2
判断该酸是否为强酸
C
将缺角的NaCl晶体放入饱和NaCl溶液中,得到有规则几何外形的完整晶体
验证晶体的自范性
D
向淀粉溶液中加适量20%溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至碱性,再加少量碘水,观察溶液颜色变化
探究淀粉溶液在稀硫酸和加热条件下是否水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入浓硫酸时,除浓度增大外,浓硫酸稀释放热会使体系温度升高,存在浓度、温度两个变量,无法单独探究对水解的影响,故A错误;
B.若该酸为二元强酸(如),0.01 mol/L溶液的小于2,因此不能通过是否为2判断酸是否为强酸,故B错误;
C.晶体的自范性是晶体能自发呈现规则几何外形的性质,饱和溶液中溶解和结晶处于动态平衡,缺角的晶体可逐渐形成完整规则晶体,能验证晶体的自范性,故C正确;
D.调至碱性后加入碘水,会与发生反应,无法检验淀粉是否剩余,不能判断淀粉是否水解,故D错误;
选C。
11. 以合成气(CO和)为原料合成甲醇具有重要意义,其中一种双金属氧化物催化剂可形成氧空位,具有催化性能,其反应机理如图所示,下列说法正确的是
A. 催化过程中Ga的杂化方式未改变
B. 氧空位用于吸附,有利于提高平衡转化率
C. 脱附过程中伴随着极性键和非极性键的断裂和形成
D. 氧空位的作用是吸附和并提供活性位点,催化剂参与了氧化还原反应的电子转移
【答案】D
【解析】
【分析】结合机理图梳理循环反应的物质转化路径,为催化剂,氧空位为反应活性位点。步骤I为吸附,解离为氢原子结合在催化剂表面;步骤II为吸附,得到电子后填补氧空位,Zr价态发生变化;步骤III为氢化,生成结合态的甲氧基与水;步骤IV为脱附过程,释放,同时重新生成氧空位,催化剂完成循环。反应总方程式为。
【详解】A.催化过程中Ga的成键数目有3、4,成键数目发生变化,杂化方式对应改变,A错误;
B.催化剂仅能改变反应速率,不影响化学平衡状态,无法提高平衡转化率,B错误;
C.脱附过程中断裂和形成的化学键均为不同种原子间的极性键,如O-Zr、Ga-O等,无非极性键的断裂与形成,C错误;
D.氧空位为反应提供活性位点,可吸附和,反应过程中催化剂内Zr元素价态发生变化,参与了氧化还原反应的电子转移,D正确;
故选 D。
12. 一种钽(Ta)的化合物的四方晶胞结构如图所示(b<2a),已知M为坐标原点,N的原子分数坐标分别为,下列说法错误的是
A. 该化合物的化学式为 B. Q的原子分数坐标为
C. 与P最近的阴离子有2个 D. 该晶胞沿z轴投影图如图
【答案】C
【解析】
【分析】首先用均摊法计算晶胞中粒子数目:位于顶点和体心,数目为,结合电中性可知数目为6,确定化学式为。
【详解】A.晶胞中位于顶点和体心,数目为,结合电中性可知晶胞中数目为6,化学式为,化简得,A正确;
B.M为坐标原点,N的分数坐标为,可知分数坐标的x、y轴对应晶胞底面边长a,z轴对应晶胞高度b,Q位于上底面中心,x、y均为,z为1,故分数坐标为,B正确;
C.P的分数坐标为,周围阴离子的距离分别为:顶点的距离为,体心的距离为。当时,最近阴离子为2个;当时,最近阴离子为4个,故与P最近的阴离子不一定为2个,C错误;
D.沿z轴投影时,顶点投影到四个角,体心投影到中心,投影到四条边的中点,与给出的投影图一致,D正确;
故选C。
13. 利用电催化协同制备HCN的电解装置如图:下列说法正确的是
A. 电极电势N大于M
B. 电解一段时间后,左室电解质溶液pH降低
C. 催化电极N处的电极反应式为
D. 电路中每转移2 mol电子,可获得0.4 mol HCN
【答案】B
【解析】
【分析】根据化合价变化,M极:中C为-4价,生成中C为+2价,化合价升高,失电子,故M为阳极;N极:中C为+4价、中N为0价,生成中C为+2价、N为-3价,化合价降低,得电子,故N为阴极。电解池中,阳极接电源正极,阴极接电源负极,阳极电极电势高于阴极。
【详解】A.电极电势:阳极(M) > 阴极(N),A错误;
B.左室(M极,阳极)配平电极反应:,反应生成大量;中间为阴离子交换膜,不能迁移出左室,左室浓度增大,pH降低,B正确;
C.N为阴极,发生得电子的还原反应,正确电极反应为,C错误;
D.电路转移电子时,N极生成,同时M极还会生成,总获得为,D错误;
故选B。
14. 常温下,在不同酸碱性的溶液中的存在形式不同,有及难溶物MA、等形式,溶液中、含A微粒的物质的量分数随的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 曲线Ⅰ表示的物质的量分数
B. 0.1 mol NaHA溶液中,
C. 与混合溶液中存在:
D. 常温下a点,在溶液中能生成沉淀但不能生成MA沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】在该溶液中存在如下电离平衡:、,根据横坐标可知,pOH越大,氢氧根离子浓度越小,氢离子浓度越大,上述电离程度越小,溶液中含A微粒的变化为,所以曲线Ⅰ表示的物质的量分数,曲线Ⅱ表示的物质的量分数,曲线Ⅲ表示的物质的量分数,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点处pOH=3.5,pH=10.5,,所以,曲线Ⅱ和Ⅲ曲线的交点处pOH=7.5,pH=6.5,所以,对于溶解平衡有,,则曲线Ⅳ表示溶解平衡中pM变化,曲线Ⅴ表示溶解平衡中pM变化,越小,越大,据此分析;
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅰ表示的物质的量分数,A错误;
B.由分析可知,的电离常数,的水解常数,说明水解程度大于电离程度,则0.1 mol NaHA溶液中,B正确;
C.与的混合溶液中由电荷守恒:,由物料守恒:,联立存在:,C错误;
D.对MA的沉淀溶解平衡,a点pM小于平衡曲线Ⅴ的pM,说明大于平衡浓度,,能生成MA沉淀;对的沉淀溶解平衡,a点pM大于平衡曲线Ⅳ的pM,说明小于平衡浓度,,不能生成沉淀,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备的工艺流程如下:
已知:①不溶于碱,可溶于稀酸。
②常温下,,。
③在水中溶解度:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
回答下列问题:
(1)中主族元素电负性由大到小顺序为___________。
(2)“碱浸”的主要目的是___________。
(3)“酸浸”时,加入溶液的目的是___________(用离子方程式表示);盐酸用量不宜太多,结合后续操作分析,原因是___________。
(4)“沉铁沉磷”时,当溶液pH从1.0增大到2.5时,沉铁沉磷率会逐渐增大,但pH超过2.5以后,沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是___________。
(5)“提纯”时,可用___________洗涤粗品(填“热水”或“冷水”)。
(6)制取的、与足量的炭黑混合,隔绝空气高温灼烧得到,反应的化学方程式是___________。
【答案】(1)
(2)溶解并除去正极材料中的Al
(3) ①. ②. 过量盐酸会消耗更多后续沉铁沉磷步骤中的,增大生产成本,且酸性过强不利于沉淀生成
(4) pH超过2.5后,浓度增大,由于远小于,部分与结合生成沉淀,使的溶解平衡右移,溶液中浓度增大,因此沉磷率降低 (5)热水
(6)
【解析】
【分析】废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等,首先用NaOH溶液浸取,Al溶解得到,过滤分离出含的溶液即为滤液A,过滤后为及乙炔墨、碳纳米管,加盐酸、过氧化氢,发生反应,过滤分离出的滤渣中含乙炔墨、碳纳米管,滤液中含铁离子、锂离子,之后再加30%调节pH,生成的沉淀为等,滤液中含有锂离子,向含锂离子的滤液中加入饱和碳酸钠溶液,再加热浓缩,生成粗品,过滤,用热水洗涤,干燥得到高纯,以此来解答。
【小问1详解】
中主族元素为Li、P、O(Fe为过渡元素,不参与排序);根据电负性递变规律,电负性:;
【小问2详解】
Al可与NaOH反应生成可溶性偏铝酸钠,而、导电剂不溶于碱,碱浸后过滤即可除去Al杂质;
【小问3详解】
酸浸时溶解得到,作氧化剂将氧化为,便于后续沉淀得到;若盐酸过多,溶液中浓度过大,会消耗更多调节pH的,同时酸性过强不利于沉淀析出;
【小问4详解】
pH超过2.5后,浓度增大,由于远小于,部分与结合生成沉淀,使的溶解平衡右移,溶液中浓度增大,因此沉磷率降低;
【小问5详解】
由表格数据可知,的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤可减少的溶解损失,提高产率;
【小问6详解】
该反应中,还原剂为单质碳,氧化产物为CO;中的和中的+4价碳均被还原,配平后得到反应的化学方程式。
16. 氧钒碱式碳酸铵晶体[]()是制备多种光、电、磁材料的中间体,难溶于水,易被氧化,可用与反应制备。科研小组在实验室中对氧钒碱式碳酸铵晶体的制备和组成进行探究。回答下列问题:
Ⅰ.制备氧钒碱式碳酸铵晶体的装置和步骤如下。
步骤一:按图安装好仪器,添加药品;
步骤二:打开,通入足量,充分反应后,关闭、打开,向三颈烧瓶中滴加适量溶液;
步骤三:C中反应充分进行后,经一系列操作得到产品。
(1)基态钒原子中具有一定空间运动状态的电子数为___________;图中盛放溶液的仪器名称为___________;试剂X的作用为___________。
(2)步骤二中,通入足量的作用为___________;滴加溶液时,参与反应的与的物质的量之比为___________。
Ⅱ.组成测定
(3)测定含钒量(杂质不参加反应):准确称量m g产品,用适量稀硫酸溶解后,依次加入稍过量的酸性溶液、溶液、尿素,充分反应后,用 标准溶液滴定(),达到滴定终点时消耗标准液的体积为V mL。则加入溶液的作用为___________;产品中钒元素的质量分数为___________(用代数式表示)。
(4)测定结晶水含量:称取纯化后的产品4.26 g,充分煅烧后,称得生成的质量为2.184 g,则x=___________。
【答案】(1) ①. 13 ②. 分液漏斗 ③. 除去中的,提高产品产率
(2) ①. 排尽装置中空气,防止原料或产品被氧化,并与氨水充分反应全部转化为,提高原料的利用率 ②. 6:5
(3) ①. 除去过量的,防止影响测定结果 ②. (4)10
【解析】
【小问1详解】
V 是23号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,空间运动状态=轨道总数,为13;
由图知,盛放溶液的仪器名称为分液漏斗;
试剂X适合选择饱和溶液,除去中的,提高产品产率;
【小问2详解】
由信息和原理知,步骤二中,通入足量可排尽装置中空气,防止原料或产品被氧化,并与氨水充分反应全部转化为,提高原料的利用率;
滴加溶液后,与反应制得产品,根据元素守恒可得知,参与反应的与的物质的量之比为6:5;
【小问3详解】
为使+4价V元素被完全氧化为+5价V,所加酸性溶液需适当过量,故加入溶液的作用为除去过量的,防止影响测定结果;
由反应原理可得关系式,则产品中钒元素的质量分数为;
【小问4详解】
由题中数据计算得2.184 gV2O5的物质的量为0.012 mol,则的物质的量为0.004 mol、摩尔质量为,计算得x=。
17. 的综合利用是目前科学研究热点,催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域,主要反应有:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容的密闭容器中,不能说明反应ⅰ已达到平衡状态的标志有___________(填标号)。
a.混合气体的平均相对分子质量不再变化 b.的物质的量浓度不再变化
c.混合气体的密度不再变化 d.容器中的压强不再发生变化
(2)5 MPa时,往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图甲中所示。
①图甲中Y代表___________(填化学式)。
②250℃时反应ⅱ的K___________1(填“>”“<”或“=”)。
(3)在10 MPa下,将、CO按一定比例投料,恒压下平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图乙所示,曲线c代表的物质为___________(填化学式)。温度为700 K时,该反应的平衡常数K=___________(结果用分数表示)。
(4)在催化剂作用下,只发生反应ⅰ、ⅱ,平衡转化率随温度和压强的变化如图。
判断、、的大小关系:___________;解释压强一定时,的平衡转化率呈现如图变化的原因:___________。同时增大的平衡转化率和的产率可采取的措施是(写一种即可)___________。
【答案】(1)c (2) ①. CH3OH ②. <
(3) ①. CO ②.
(4) ①. ②. 在T K之前,反应ⅱ占主导,升高温度,CO2的平衡转化率增大,在T K之后,反应ⅰ占主导,升高温度,CO2的平衡转化率减小 ③. 增大压强(或及时移出产物)
【解析】
【小问1详解】
a.混合气体的平均相对分子质量,反应ⅰ在反应过程中n总在变小,则混合气体的平均相对分子质量不再变化说明反应ⅰ已达到平衡状态,a符合题意;
b.物质的量浓度不再变化说明反应ⅰ已达到平衡状态,b符合题意;
c.混合气体的密度,反应ⅰ在恒容的密闭容器中进行,V不变,混合气体总质量m总不变,则混合气体的密度恒定不变,不说明反应ⅰ已达到平衡状态,c不符合题意;
d.反应ⅰ为气体压强减小的反应,容器中的压强不再发生变化说明已达到平衡状态,d符合题意;
故选c;
【小问2详解】
①反应i、ⅲ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应,反应ⅱ产生CO,反应ⅲ消耗CO,温度升高,反应ⅱ的平衡正向移动而反应ⅲ的平衡逆向移动,均导致CO物质的量分数增大,故X代表CO;反应i和ⅲ为产生CH3OH的反应,温度升高使两个反应的平衡均逆向移动,导致CH3OH物质的量分数下降;反应i和ⅱ为产生水蒸气的反应,升高温度时其平衡移动方向相反,导致水蒸气物质的量分数下降幅度比CH3OH物质的量分数的下降幅度小,故Y代表CH3OH;
②反应ⅱ的平衡常数(x表示物质的量分数),观察题图可知,在250℃时,CO与H2O的物质的量分数均小于CO2与H2的物质的量分数,故K<1;
【小问3详解】
根据题图,温度由300K升高到700K,b、c物质量分别增加0.2 mol、0.1 mol,a的物质的量减少0.1 mol,根据盖斯定律,,则为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO、H2转化的物质的量之比为1:2,故曲线b代表的物质为H2,曲线c代表的物质为CO,曲线a代表的物质为CH3OH;温度为700K时,H2、CO、CH3OH的物质的量分别为0.4 mol,0.4 mol,0.2 mol,则其分压分别为、、,该反应的平衡常数;
【小问4详解】
温度相同的条件下,增大压强,反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动,CO2平衡转化率增大,则;压强一定时,反应ⅰ为放热放应,升高温度,平衡逆向移动,CO2的平衡转化率减小,反应ⅱ为吸热放应,升高温度,平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,在T K之前,反应ⅱ占主导,升高温度,CO2的平衡转化率增大,在T K之后,反应ⅰ占主导,升高温度,CO2的平衡转化率减小;同时增大CO2的平衡转化率和CH3OH的产率可采取的措施有:增大压强、及时移出产物等。
18. 在医药工业中一种合成抗失眠药物W的合成路线如图所示:
已知:
ⅰ.++HCl;
ⅱ.++H2O;
ⅲ.Ph-NH2+(-Ph为苯基)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________。
(2)B中所含官能团的名称为___________。
(3)反应③的反应类型是___________。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
A. C中不存在大π键
B. C+X→D的反应中,NaOH的作用是与生成的HCl反应,有利于平衡正向移动,提高产率
C. X的碱性比苯胺强
D. D分子间能形成氢键
(5)F的结构简式是___________。
(6)H分子比D分子多1个氧原子,则满足下列条件的H的结构有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱显示峰面积比为2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为___________(写出一种即可)。
①含有两个苯环且苯环与苯环不直接相连;
②含有;
③含有手性碳原子,且该碳原子上不连接氢原子。
(7)以、和为原料制备的合成路线流程图如图:
请写出M转化为N的方程式:___________。
【答案】(1)2-氟甲苯(或邻氟甲苯) (2)碳氟键、羧基 (3)取代反应 (4)BD
(5) (6) ①. 9 ②.
(7)
【解析】
【分析】A被酸性高锰酸钾氧化生成B,结合A的结构式可推出B为,B与SOCl2发生取代反应生成C,则C的结构简式为,结合已知i和D的结构式,可知X的结构简式为;结合E的结构简式可推出Y为,结合已知ii,E与反应生成F,F的结构简式为(),结合已知ii,F与CH3COOH反应生成W。
【小问1详解】
根据化合物A的结构简式可知,A的名称为2-氟甲苯(或邻氟甲苯);
【小问2详解】
B的结构简式为,根据结构式可知,B中的官能团为碳氟键和羧基;
【小问3详解】
由已知i可知,与发生取代反应,脱掉一分子HCl生成D;
【小问4详解】
A.C为,C中含有苯环,苯环中含有大π键,A错误;
B.C+X→D的反应中,由于生成了HCl,NaOH与HCl反应促使平衡正向移动,提高产率,B正确;
C.由推断可知,X为,Br是吸电子基团,削弱了氨基的碱性,所以X的碱性比苯胺弱,C错误;
D.D分子中含有NH2,其分子间可形成氢键,D正确;
故答案选BD;
【小问5详解】
结合题中所给的已知ii,E与发生取代反应生成F,则F的结构为;
【小问6详解】
D的结构为,分子式为C13H9NOBrF,H分子比D分子多1个氧原子,满足条件①含有两个苯环且苯环与苯环不直接相连;②含有-NO2;③含有手性碳原子,且该碳原子上不连接氢原子,满足题意的H分子有:(Br原子共有3种位置),(F原子共有3种位置),(硝基共有3种位置),故共9种同分异构体;
其中核磁共振氢谱显示的峰面积比为2:2:2:2:1,满足题意的同分异构体有、、;
【小问7详解】
根据题意,在SOCl2的作用下生成,再根据已知i,与反应得到M,即,根据已知iii,与反应生成N,即,最后根据信息ii得到故M转化为N的方程式为。
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