精品解析:重庆市永川中学校2026届高三下学期考前模拟预测 化学试题
2026-06-10
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内容正文:
高2026届高三春期第三次模拟考试
化学试题
(本试卷总分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23
一、选择题:本题共14个小题,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. 化学材料为我国的科技发展助力,下列说法错误的是
A. 脑机接口材料零位石墨烯——新型无机非金属材料
B. 玄武岩石纤维制成的五星红旗——传统无机非金属材料
C. 手术缝合材料聚乳酸——有机高分子材料
D. 空间站太阳能电池板材料砷化镓——金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨烯是碳的单质形态,属于新型无机非金属材料,A正确;
B.玄武岩石纤维以天然玄武岩为原料,主要成分含有硅酸盐,属于传统无机非金属材料,B正确;
C.聚乳酸是人工合成的高分子聚合物,属于有机高分子材料,C正确;
D.砷化镓是半导体材料,属于新型无机非金属材料,不是金属材料,D错误;
故选D。
2. 下列离子方程式正确的是
A. 溶液中滴加溶液:
B. 溶液中通入少量
C. 食醋去除水垢中的
D. 向溶液中通入
【答案】B
【解析】
【详解】A.具有还原性,中的在酸性条件下(提供H+)具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,被氧化生成,而不是简单的发生复分解反应生成BaSO3,A错误;
B.溶液中通入少量,与水反应生成HCl和HClO(),因酸性:HCl>>HClO,再与HCl产生的H+反应:,则总反应的离子方程式为:,B正确;
C.食醋中的醋酸是弱酸,不能将其拆开,则食醋去除水垢中的反应的离子方程式为:,C错误;
D.因酸性:HCl>,则向溶液中通入CO2不会反应生成CaCO3,D错误;
故选B。
3. 已知NaCl固体与浓硫酸共热可制备HCl气体。实验室以为原料制备无水,下列有关实验原理、装置及操作不正确的是
A. 用装置甲制备氯化氢气体 B. 用装置乙干燥氯化氢气体
C. 用装置丙去除中的结晶水 D. 用装置丁吸收氯化氢尾气
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸与NaCl固体共热可制备HCl气体,装置甲为固液加热型装置,可以用于制备HCl气体,A正确;
B.HCl是酸性气体,会与碱石灰(碱性干燥剂,含NaOH和CaO)发生反应,不能用碱石灰干燥,可选用浓硫酸或无水氯化钙干燥,因此装置乙不正确,B错误;
C.在HCl气流中加热,可抑制Mg2+水解,同时失去结晶水,装置丙可实现该操作,C正确;
D.HCl极易溶于水,装置丁中倒扣的漏斗可防止倒吸,用NaOH溶液吸收HCl尾气,操作正确,D正确;
故选B。
4. 下列符号表征或图示正确的是
A. 中子数为20的氯元素的核素
B. 基态的价电子的轨道表示式:
C. 二氧化硫的VSEPR模型:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯元素原子序数(质子数)为17,核素表示中元素符号左下角表示质子数、左上角表示质量数(质子数+中子数),所以,中子数为20的氯元素的核素表示为,A错误;
B.基态离子价电子排布式为,轨道表达式为,B错误;
C.中心硫原子上有1个孤电子对(),价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,图示正确,C正确;
D.属于离子化合物,用电子式表示其形成过程时要表明电子的得失,正确的图示为,D错误;
答案选C。
5. 某有机离子液体结构如下图所示,元素X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Z原子的p能级电子总数比s能级电子总数多1,R与Z同主族。下列说法错误的是
A. 分子极性:
B. 同周期第一电离能大于Y的元素有2种
C. 简单离子半径:
D. 该离子液体中存在离子键、极性键和非极性键
【答案】A
【解析】
【分析】因为基态Z原子的p能级电子总数比s能级电子总数多1,所以Z为F元素,因为R与Z同主族,所以R为Cl元素,由可知X的化合价为+3价,由题意可知X为B元素,左半部分带1个正电荷,左边的Y形成3条共价键,所以Y为N元素。
【详解】A.由分析可知,为,为。是平面三角形结构,键角120°,分子对称,是非极性分子;是三角锥形结构,分子不对称,是极性分子。因此分子极性:>,即>,故A错误;
B.由分析可知,Y为N,位于第二周期。同周期主族元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA,稀有气体第一电离能最大,第二周期主族元素第一电离能顺序为:Ne>F>N>O>C>Be>B>Li,第一电离能大于N的主族元素有Ne和F,共2种,故B正确;
C.R、Y、Z的简单离子半径分别为:、、。简单离子半径:电子层数越多半径越大,有3个电子层,、均为2个电子层;电子层结构相同时,核电荷数越大半径越小,(核电荷数为7)>(核电荷数为9),故半径>>,即R>Y>Z,故C正确;
D.该离子液体由阳离子和阴离子构成,存在离子键;阳离子中C-C为非极性键,N-C为极性键;阴离子中B-F、B-Cl为极性键,故D正确;
故答案为:A。
6. 有机物Z是用于合成治疗阿尔茨海默病药物的中间体,有如下转化过程:
下列有关说法正确的是
A. X分子中采取和杂化的碳原子数目比为1:1
B. Y和Z的分子中,均只含有1个手性碳原子
C. 可用银氨溶液检验Z中是否混有X
D. 1 mol Z可与发生加成反应
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.X分子中,苯环上6个碳原子、醛基中的羰基碳原子均为sp2杂化,总计7个sp2杂化碳原子;六元醚环、甲氧基中的饱和单键碳原子均为sp3杂化,总计6个sp3杂化碳原子,sp3和sp2杂化二者的碳原子数目比为 6:7 ,并非 1:1 ,A错误;
B.Y中有1个手性碳原子,,在分子中标①的碳原子为手性碳原子;Z中有3个手性碳原子,,在分子中标①②③的碳原子为手性碳原子,B错误;
C.X 分子含有醛基结构,醛基可以与银氨溶液发生银镜反应,而 Z 分子中无醛基,不能发生银镜反应,因此可以用银氨溶液检验 Z 中是否混有 X 杂质,C 正确;
D.1 mol Z中含有1 mol苯环,1 mol羰基,1 mol苯环可以和3 mol氢气加成,1 mol 羰基可以和1 mol 氢气加成,故在1 mol Z和4 mol氢气发生加成反应,故D错误;
故答案选C。
【点睛】
7. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 氯碱工业:
B. 硝酸工业:
C. 制备高纯硅:
D. 金属铝制备:
【答案】A
【解析】
【详解】A.粗盐经提纯得到NaCl溶液,电解NaCl溶液生成NaOH、Cl2和H2,符合氯碱工业流程,A正确;
B.NH3催化氧化生成NO,但NO需先氧化为NO2,再与水反应生成HNO3,直接用水无法生成HNO3,B错误;
C.SiO2与盐酸不反应,无法实现此转化,C错误;
D.AlCl3溶液中加入Na会先与水反应生成NaOH和H2,无法直接置换出Al,D错误;
故答案选A。
8. 叠氮化钠()无味无臭,但有剧毒和爆炸性,在医药合成和化学分析中有广泛用途。叠氮化钠残余液可用次氯酸钠溶液进行处理,反应的化学方程式为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 中含有的离子数为
B. 溶液中含有的氧原子数为
C. 常温下,的NaOH溶液中的数目为
D. 标准状况下,生成转移的电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的物质的量为,由和构成,含离子,故离子数为,A 错误;
B.溶液中,除了含有氧原子,溶剂水也含有氧原子,故氧原子数大于,B 错误;
C.题目中未给出溶液的体积,无法计算的物质的量,故数目无法确定,C 错误;
D.标准状况下的物质的量为,转移电子数=得电子总数=失电子总数,由反应方程式可知,每生成转移电子,故生成转移电子数为,D 正确;
故答案选D。
9. 某合金晶胞为面心立方堆积,其晶胞结构如图,已知原子半径分别为、,且、相邻原子相切,晶胞参数为。下列说法错误的是
A. 该合金的化学式为 B. 与Co距离最近且相等的有12个
C. 晶胞参数 D. 晶胞的俯视投影图为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构图可知,晶胞内含原子数:,含原子数:,则该合金的化学式为或,A正确;
B.根据晶胞结构图可知,与距离最近且相等的有12个,B正确;
C.根据合金晶胞为面心立方堆积,且Ni、Co相邻原子相切,则面对角线长为,且面对角线用晶胞参数表示为,则,解得,C正确;
D.根据晶胞结构图,晶胞的俯视投影图为,D错误;
故选D。
10. -二甲基甲酰胺(DMF,结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料,一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是
A. Ni电极与电源的正极相连接
B. 外电路每通过0.2 mol电子,Ni电极上产生
C. Pt电极上发生的电极反应式为N(CH3)3+4OH--4e-=+3H2O
D. 电解前后,KOH溶液的浓度不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ni电极产生H2,发生还原反应:,为阴极,应该连接电源的负极,故A错误;
B.0.2 mol电子对应生成0.1 mol H2,但未标明是在标准状况下,体积不一定是2.24 L,故B错误;
C.Pt电极为阳极,被氧化为:去氢加氧,发生的反应为:,故C正确;
D.该装置的总反应为,KOH未参与反应,但水被消耗了,溶液体积减小,KOH浓度增大,故D错误;
故答案选C。
11. 室温下,下列实验操作及现象可以得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的NaOH溶液多
酸性:
B
用pH试纸分别测定溶液和溶液的pH,溶液pH大
结合能力:
C
和中均分别加入相同浓度NaOH溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
比Al碱性强
D
溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2SO4是二元强酸,中和时消耗的NaOH是CH3COOH的两倍,用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的NaOH溶液多,无法直接证明其酸性强于CH3COOH,A错误;
B.比较CH3COO-和结合H+的能力需确保两溶液浓度相同,题干未明确浓度是否相同,因此无法得出可靠结论,B错误;
C.Al(OH)3溶于NaOH和盐酸,而Mg(OH)2仅溶于盐酸,说明Al(OH)3具有两性,Mg(OH)2的碱性强于Al(OH)3,C正确;
D.加入NaOH会中和H+,H+浓度降低,使的平衡正向移动生成,而非因生成物浓度增大导致逆反应,D错误;
故选C。
12. 已知:25℃时,CH3COOH的电离常数K=1.75×10-5,H2CO3的电离常数K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11。下列说法不正确的是( )
A. 向Na2CO3溶液中加入乙酸有气泡产生
B. 25℃时,向乙酸中加入NaOH溶液,CH3COOH的电离程度和K均增大
C. 向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入蒸馏水,c(H+)减小
D. 向H2CO3溶液中加入NaHCO3固体,c(H+)减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.弱酸的电离常数越大,酸性越强,故乙酸的酸性强于碳酸,强酸可以制弱酸,所以向Na2CO3溶液中加入乙酸有二氧化碳气体生成,A说法正确;
B.25℃时,向乙酸中加入NaOH溶液,c(H+)减小,平衡正向移动,CH3COOH的电离程度增大,电离常数只与温度有关,CH3COOH的K不变,B说法错误;
C.向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入蒸馏水,促进乙酸的电离,n(H+)增大,但溶液的体积也增大,且体积增大程度更大,所以c(H+)减小,C说法正确;
D.NaHCO3在溶液中电离出的会抑制H2CO3的电离,导致H2CO3溶液中c(H+)减小,D说法正确;
答案为B。
13. 能络合NO,经过多步反应将NO脱除,同时生成,再用活性炭和水实现再生,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 络合NO过程中由提供孤电子对
B. 过程ⅲ中发生反应的离子反应方程式为
C. 过程ⅳ中涉及极性共价键的断裂与形成
D. 活性炭降低了反应的活化能,改变了该反应的焓变
【答案】B
【解析】
【详解】A.络合反应中,中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对。在中,Co2+是中心离子,提供空轨道;NO作为配体,提供孤电子对,A错误;
B.过程iii中,反应物是Co3+和H2O,生成物是Co2+、O2和H+。根据氧化还原反应配平: Co3+Co2+,每个Co3+得1个电子; 2H2O,每个O2生成时失4个电子。电子得失守恒:Co3+系数为4,O2系数为1,配平后方程式为:,B正确;
C.过程iv是Co2+与NH3反应生成[Co(NH3)6]2+。反应中,Co2+与NH3形成配位键(属于极性共价键),但没有旧极性共价键的断裂,仅存在新极性共价键的形成,C错误;
D.活性炭作为催化剂,只能降低反应的活化能,加快反应速率,但催化剂不改变反应的焓变(焓变只与反应物和生成物的能量差有关),D错误;
故选B。
14. 由直接脱氢制的反应为 。在密闭容器中发生该反应,测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A. X、Z两点平衡常数:
B. 该反应在任何条件下都能自发进行
C. X、Y两点的化学反应速率:
D. 的平衡转化率:
【答案】C
【解析】
【分析】正反应气体物质的量增大,温度一定时,增大压强,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,可知a<b<c;根据图像,压强一定时,升高温度,的平衡转化率增大,可知升高温度平衡正向移动,正反应吸热,。
【详解】A.平衡常数仅与温度有关,X点温度等于Z点温度,则,故A错误;
B.反应自发需。该反应、,低温时可能>0,无法自发,故B错误;
C.X、Y均为平衡点,故、,X、Y两点压强相同,温度越高,化学反应速率越快,Y点温度高,所以,故C正确;
D.正反应气体物质的量增大,温度一定时,增大压强,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,可知a<b<c,故D错误;
选C。
二、非选择题:4个题,共58分。
15. 钕铁硼(NdFeB)废料中主要含Fe2O3和稀土氧化物RE2O3 (RE是稀土元素的缩写,此处RE2O3表示Nd2O3和Pr2O3等)。从钕铁硼废料中获得稀土氧化物的一种流程如下。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价电子排布式是___________,这样的排布并不符合构造原理,原因是___________。
(2)“氯化焙烧”时,焙烧温度对稀土元素和铁元素“浸取”时浸出率的影响如下图所示,写出“氯化焙烧”时RE2O3生成稀土氯化物RECl3的化学方程式___________,当温度超过310℃后,稀土元素浸出率降低的原因可能是___________。
(3)“浸取”时所得浸渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“除铁”步骤中,当Fe3+完全沉淀时,pH应大于___________(当离子浓度小于时,离子完全沉淀;)。若使用离子液体甲基三辛基氯化铵[]作萃取剂,也可通过萃取出Fe3+而达到“除铁”的目的,该离子液体具有较低的熔点,分析其原因是___________。
(5)写出“焙烧”时生成稀土氧化物RE2O3的化学反应方程式___________。
【答案】(1) ①. 3d54s1 ②. 3d轨道为半充满稳定结构,电子排布趋向于能量更低的稳定状态
(2) ①. RE2O3+6NH4Cl2RECl3+6NH3+ 3H2O ②. 温度过高,NH4Cl分解速率加快,与稀土元素之间的反应不完全,导致稀土元素浸出率降低
(3)Fe2O3 (4) ①. 3 ②. 该离子液体的阳离子体积大且结构不对称,导致空间位阻大,减弱了离子间的静电作用力,使熔点偏低
(5)2RE2(C2O4)3+3O22RE2O3+12CO2
【解析】
【分析】钕铁硼(NdFeB)废料与NH4Cl进行氯化焙烧,反应的化学方程式为RE2O3+6NH4Cl2RECl3+6NH3+ 3H2O;加入水浸取,由浸出率图像可知,铁元素浸出率极低,大部分铁以不溶于水的Fe2O3形式留在浸渣中;加入氨水除铁,铁元素转化为Fe(OH)3沉淀;加入草酸溶液进行沉淀,草酸与稀土氯化物反应生成草酸稀土沉淀;800℃下,在空气中焙烧草酸稀土沉淀,得到RE2O3。
【小问1详解】
Cr为24号元素,基态铬原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,价电子排布式是3d54s1。因为3d轨道为半充满稳定结构,电子排布趋向于能量更低的稳定状态,所以这样的排布并不符合构造原理。
【小问2详解】
根据分析,“氯化焙烧”时的化学方程式为RE2O3+6NH4Cl2RECl3+6NH3+ 3H2O。NH4Cl受热易分解,当温度超过310℃后,温度过高,NH4Cl的量减少,稀土氯化程度下降,导致浸出率降低。
【小问3详解】
根据分析可知,“浸取”时所得浸渣的主要成分是Fe2O3。
【小问4详解】
当Fe3+完全沉淀时,,则,pH=3,因此当Fe3+完全沉淀时pH应大于3。该离子液体的阳离子体积大,结构不对称,空间位阻大,阴、阳离子间离子键作用力弱,晶格能小,因此熔点低。
【小问5详解】
空气中800℃焙烧草酸稀土,生成稀土氧化物和CO2,化学方程式为2RE2(C2O4)3+3O2 2RE2O3+12CO2。
16. 硫氰化钾(KSCN)广泛应用于化学分析、制药、颜料和电镀等领域。某化学兴趣小组在实验室制备KSCN的步骤如下:
I.按如图装置(夹持装置省略),向三颈烧瓶中加入、过量的饱和氨水及少量辛基酚聚氧乙烯醚,室温下快速搅拌,当溶液呈深红色时停止搅拌,得到中间产物。
Ⅱ.将三颈烧瓶改装为蒸馏装置。控制温度,分解为和,当烧瓶内溶液褪色后,停止加热。
Ⅲ.冷却后,过滤除去辛基酚聚氧乙烯醚沉淀,洗涤沉淀,将洗涤液与滤液合并。再向合并液中加入KOH溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到KSCN晶体。
已知:与氨水互不相溶,的沸点为,的沸点为;
②辛基酚聚氧乙烯醚会在较高温度下凝聚为沉淀。
回答下列问题:
(1)仪器的名称为_______。
(2)已知步骤Ⅰ中发生反应: ,在室温下进行该反应的原因是_______(写出两点)。
(3)辛基酚聚氧乙烯醚分子一端是疏水基、另一端是亲水基,在本实验中可加快反应速率,原因是_______。
(4)步骤Ⅱ中控制温度的方法是_______,蒸馏主要除去的杂质是_______(填化学式)。
(5)小组同学将5滴溶液滴入盛有浓的试管中,溶液立即变红,静置一段时间后,突然剧烈反应,红色迅速褪去,并放出大量红棕色气体。为探究KSCN与浓的反应产物,小组同学做了如下实验。
实验
操作
现象
i
向反应后的试管中滴加溶液
产生白色沉淀
ii
将产生的红棕色气体通入足量和浓的混合溶液中
产生白色沉淀
iii
将ii中所得沉淀过滤、洗涤后,再向沉淀中加入过量稀硝酸
沉淀完全溶解
已知:能被氧化为黄色的,可聚合为红色的。
①试管中产生的气体为和_______(填化学式),浓与KSCN溶液发生的总反应的离子方程式为_______。
②“突然剧烈反应,红色迅速褪去”,猜想可能是溶液红色迅速褪去反应的催化剂。请设计实验验证此猜想是否成立_______。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)①反应放热,防止温度过高导致CS2挥发、氨气逸出;②温度升高平衡逆向移动,降低产物产率;③辛基酚聚氧乙烯醚凝聚等
(3)增大反应物接触面积,加快反应速率
(4) ①. 水浴加热 ②.
(5) ①. ②. ③. 向浓的试管中,通入一定量的,再滴入5滴溶液,若溶液变红后迅速褪色,且产生大量的红棕色气体,则证明猜想成立
【解析】
【分析】本实验制备KSCN的原理为:室温下二硫化碳与过量氨水发生加成反应生成中间产物;该反应放热,室温操作可避免温度升高导致氨气挥发,加入的辛基酚聚氧乙烯醚作为乳化剂,促进原本不互溶的与氨水充分接触,加快反应速率。之后80℃水浴加热使中间产物分解得到,蒸出低沸点杂质,再加KOH发生复分解反应,经结晶提纯得到KSCN晶体。
【小问1详解】
根据仪器结构,该仪器为球形冷凝管。
【小问2详解】
已知沸点仅,是易挥发气体,温度过高会导致反应物挥发;反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,降低产物产率,因此室温下反应。
【小问3详解】
题干说明与氨水互不相溶,反应物接触面积小反应慢,该物质一端疏水一端亲水,可乳化混合体系,增大反应物接触面积,加快反应速率。
【小问4详解】
需要恒定控制80℃(低于100℃),因此采用水浴加热;已知氨水过量,分解产物含,二者结合生成,的沸点为,故蒸馏主要除去的杂质是。
【小问5详解】
①实验中加得白色沉淀说明被氧化为;红棕色气体通入产生可溶于稀硝酸的白色沉淀,说明C被氧化为,中−3价N被氧化为,浓硝酸被还原为,结合化合价升降、电荷守恒配平得到离子方程式;。
②验证催化剂猜想,采用对比法,其他条件相同,只需提前通入,对比红色褪去速率即可验证,故方案是:向浓的试管中,通入一定量的,再滴入5滴溶液,若溶液变红后迅速褪色,且产生大量的红棕色气体,则证明猜想成立。
17. 氨是重要的化工原料,氨的合成曾三次获得诺贝尔化学奖。科研人员开发了以下三种新型合成氨的方法。回答下列问题:
方法一:N2和H2O合成氨。
该方法以水为氢源,CO为氧受体,在催化剂上实现氮气和水直接合成氨。该过程可在低至100℃的条件下实现氨高效节能生产。
已知:
①
②
③
(1)___________kJ/mol。
(2)结合反应①、②的(自由能的变化)随温度变化情况图,说明CO的作用是___________。
方法二:NO和H2合成氨。
该方法是在常压,200℃下,利用工业废气NO与H2在催化剂表面直接合成NH3.
已知:主反应:
副反应:
(3)方法二较“传统合成氨”的优点为___________(答出一条即可)。
(4)向密闭容器中充入1 mol NO和3mol H2发生上述反应,达到平衡时,NO的转化率为80%,NH3的选择性为90%( NH3的选择性)。则平衡时NH3的物质的量为___________mol,主反应的平衡常数Kx=___________(Kx为以物质的量分数表示的平衡常数,列出计算式即可)
方法三:N2和H2常压催化合成氨。
该方法是利用催化剂表面的阴离子空位诱导N2活化,再进行氢化,二者协同作用合成NH3.
(5)若将N2和H2同时通入反应体系,NH3的生成速率会___________(填“增大”或“减小”)。
(6)一种光电催化脱除SO2的工作原理如图所示。工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴(),双极膜中H2O解离出的H+和OH-分别向两极迁移。负极室发生的电极反应式:___________。工作一段时间,当电路中转移1 mol e-,正极室增重质量___________。
【答案】(1)
(2)使反应③在一定温度下,可以自发进行
(3)反应条件温和;将NO废物利用;节约成本等
(4) ①. 0.72 ②.
(5)减小 (6) ①. ②. 17g
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应③=①×+②×,则+=+。
【小问2详解】
从图中看出,随温度升高,反应①的,反应不能自发进行,反应②,反应能自发进行,反应过程中,CO的作用是消耗反应①产生的氧气,降低体系自由能,使,反应③能自发进行。
【小问3详解】
方法二较“传统合成氨”的优点为反应在常压、200℃,反应条件较为温和,且用NO作原料,将NO废物利用,防止空气污染,同时也节约了成本。
【小问4详解】
① 平衡时 的转化率为 ,则转化的总物质的量为。的选择性为 ,即转化为的物质的量为:。根据主反应 ,与的化学计量数之比为,因此生成的物质的量为,平衡时n(NO)=0.2mol,由N元素守恒可知n(N2)==0.04mol,由O元素守恒可知n(H2O)=1mol-0.2mol=0.8mol,由H元素守恒可知n(H2)==1.12mol,总物质的量,主反应的平衡常数。
【小问5详解】
方法三利用“催化剂表面阴离子空位诱导活化”。若和同时通入,会占据部分阴离子空位,阻碍的活化,导致的生成速率减小。
【小问6详解】
由图可知,负极室(阳极区)中,被氧化为,双极膜提供的OH⁻参与反应,故电极反应式为:。正极室(阴极区)中,O2得到电子被还原,双极膜提供的H⁺参与反应,电极反应式为:。当电路中转移1 mol e⁻时,根据电极反应式可知,有1 mol H+和0.5 mol O2进入正极室参与反应,故正极室增重质量为。
18. 药物研发中,中间体的高效合成是关键。以下是一种长效呼吸道合胞病毒(RSV)抑制剂药物分子中间体(J)的合成路线:
已知:PMB(对甲氧基苄基)为;同一个碳上连两个-OH不稳定。
根据上述信息,回答下列问题:
(1)化合物D中含氧官能团的名称为___________,E→F的反应类型为___________。
(2)A→C反应的方程式为___________。
(3)在整个合成路线中,CH3OH的作用是___________。
其中有机物I的合成路线如下:
(4)碱性:___________(填“>”或“<”)。
(5)K结构简式为___________。
(6)化合物M有2个甲基的三元醇的同分异构体有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰且峰面积比6:2:2:1的化合物的系统命名为___________。
【答案】(1) ①. 醚键、酰胺基 ②. 取代反应
(2) (3)保护羰基,避免后续反应中羰基被破坏
(4)< (5)
(6) ①. 6 ②. 3-氯-2,3,4-戊三醇
【解析】
【分析】与A的氨基发生酰胺化反应,在C中形成了酰胺键,同时保留了环丁酮结构,后续可被甲醇保护为缩酮,推测B为3-氧代环丁烷-1-羧酸(),C中的环丁酮羰基在甲醇中与甲醇发生缩酮化反应,生成二甲缩酮结构,得到中间体D,实现羰基的保护;D的酰胺氮原子在碱Cs2CO3作用下脱质子,作为亲核试剂进攻PMBCl(对甲氧基苄氯),发生亲核取代反应,引入PMB保护基,得到E;E在催化剂作用下发生分子内亲核取代反应,酰胺羰基邻位的碳作为亲电位点,进攻苯环上连有Br的碳,通过脱去1分子HBr,关环形成螺环内酰胺骨架得到中间体F;F的缩酮结构在反应条件下发生水解脱保护,重新释放出酮羰基,得到酮中间体G;G 的环丁酮羰基被还原为羟基,得到醇中间体H;H的酰胺基H与化合物I(含氯侧链的苯并咪唑衍生物)在碱Cs2CO3作用下发生亲核取代反应,脱去一分子HCl,形成C-N键,得到最终产物J。
有机物Ⅰ的合成路线:氟原子(F)被三氟丙胺的氨基取代,F作为离去基团离去;硝基(-NO2)作为强吸电子基,活化了邻位的C-F键,让亲核取代更容易发生,得到,再经 Zn/NH4Cl 还原硝基为氨基得到L,最后L与氯代缩酮M缩合环化,构建出目标苯并咪唑产物I,以此解答。
【小问1详解】
D的结构中含有醚键,同时还含有酰胺基,所以含氧官能团为醚键、酰胺基;E→F由分析可知,属于取代反应。
【小问2详解】
)A→C是邻溴苯胺与含羧基的环丁酮酸发生缩合反应,生成酰胺并脱去一分子水,方程式为。
【小问3详解】
CH3OH的作用是把C中羰基保护起来,生成D中的缩酮结构,避免后续反应中羰基被破坏。
【小问4详解】
由于CF3具有强吸电子效应,会降低相邻烷基胺中N原子电子云密度,使孤电子对接受H+的能力减弱,因此碱性:CF3(CH2)3NH2<CH3(CH2)3NH2。
【小问5详解】
K是由芳环上的F被CF3(CH2)3NH2取代得到的产物,结构为苯环上-Br、-NO2和-NH(CH2)3CF3三个取代基,其中-NH(CH2)3CF3位于原F的位置,答案为。
【小问6详解】
M()的分子式为C5H11O3Cl,同分异构体中含有2个甲基,三元醇部分不考虑立体异构时,有、、(只画出了碳骨架、箭头所指氯原子位置),合计共6种同分异构体;核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为6:2:2:1,说明有两个等效甲基,符合条件的骨架为,系统命名为3-氯-2,3,4-戊三醇。
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高2026届高三春期第三次模拟考试
化学试题
(本试卷总分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23
一、选择题:本题共14个小题,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. 化学材料为我国的科技发展助力,下列说法错误的是
A. 脑机接口材料零位石墨烯——新型无机非金属材料
B. 玄武岩石纤维制成的五星红旗——传统无机非金属材料
C. 手术缝合材料聚乳酸——有机高分子材料
D. 空间站太阳能电池板材料砷化镓——金属材料
2. 下列离子方程式正确的是
A. 溶液中滴加溶液:
B. 溶液中通入少量
C. 食醋去除水垢中的
D. 向溶液中通入
3. 已知NaCl固体与浓硫酸共热可制备HCl气体。实验室以为原料制备无水,下列有关实验原理、装置及操作不正确的是
A. 用装置甲制备氯化氢气体 B. 用装置乙干燥氯化氢气体
C. 用装置丙去除中的结晶水 D. 用装置丁吸收氯化氢尾气
4. 下列符号表征或图示正确的是
A. 中子数为20的氯元素的核素
B. 基态的价电子的轨道表示式:
C. 二氧化硫的VSEPR模型:
D. 用电子式表示的形成过程:
5. 某有机离子液体结构如下图所示,元素X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Z原子的p能级电子总数比s能级电子总数多1,R与Z同主族。下列说法错误的是
A. 分子极性:
B. 同周期第一电离能大于Y的元素有2种
C. 简单离子半径:
D. 该离子液体中存在离子键、极性键和非极性键
6. 有机物Z是用于合成治疗阿尔茨海默病药物的中间体,有如下转化过程:
下列有关说法正确的是
A. X分子中采取和杂化的碳原子数目比为1:1
B. Y和Z的分子中,均只含有1个手性碳原子
C. 可用银氨溶液检验Z中是否混有X
D. 1 mol Z可与发生加成反应
7. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 氯碱工业:
B. 硝酸工业:
C. 制备高纯硅:
D. 金属铝制备:
8. 叠氮化钠()无味无臭,但有剧毒和爆炸性,在医药合成和化学分析中有广泛用途。叠氮化钠残余液可用次氯酸钠溶液进行处理,反应的化学方程式为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 中含有的离子数为
B. 溶液中含有的氧原子数为
C. 常温下,的NaOH溶液中的数目为
D. 标准状况下,生成转移的电子数为
9. 某合金晶胞为面心立方堆积,其晶胞结构如图,已知原子半径分别为、,且、相邻原子相切,晶胞参数为。下列说法错误的是
A. 该合金的化学式为 B. 与Co距离最近且相等的有12个
C. 晶胞参数 D. 晶胞的俯视投影图为
10. -二甲基甲酰胺(DMF,结构简式为)是医药、电子等领域的重要原料,一种电化学合成DMF的装置如图所示。下列说法正确的是
A. Ni电极与电源的正极相连接
B. 外电路每通过0.2 mol电子,Ni电极上产生
C. Pt电极上发生的电极反应式为N(CH3)3+4OH--4e-=+3H2O
D. 电解前后,KOH溶液的浓度不变
11. 室温下,下列实验操作及现象可以得出相应结论的是
实验操作及现象
结论
A
用溶液分别中和等体积的溶液和溶液,消耗的NaOH溶液多
酸性:
B
用pH试纸分别测定溶液和溶液的pH,溶液pH大
结合能力:
C
和中均分别加入相同浓度NaOH溶液和盐酸,只溶于盐酸,都能溶
比Al碱性强
D
溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
12. 已知:25℃时,CH3COOH的电离常数K=1.75×10-5,H2CO3的电离常数K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11。下列说法不正确的是( )
A. 向Na2CO3溶液中加入乙酸有气泡产生
B. 25℃时,向乙酸中加入NaOH溶液,CH3COOH的电离程度和K均增大
C. 向0.1mol/LCH3COOH溶液中加入蒸馏水,c(H+)减小
D. 向H2CO3溶液中加入NaHCO3固体,c(H+)减小
13. 能络合NO,经过多步反应将NO脱除,同时生成,再用活性炭和水实现再生,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 络合NO过程中由提供孤电子对
B. 过程ⅲ中发生反应的离子反应方程式为
C. 过程ⅳ中涉及极性共价键的断裂与形成
D. 活性炭降低了反应的活化能,改变了该反应的焓变
14. 由直接脱氢制的反应为 。在密闭容器中发生该反应,测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,下列说法正确的是
A. X、Z两点平衡常数:
B. 该反应在任何条件下都能自发进行
C. X、Y两点的化学反应速率:
D. 的平衡转化率:
二、非选择题:4个题,共58分。
15. 钕铁硼(NdFeB)废料中主要含Fe2O3和稀土氧化物RE2O3 (RE是稀土元素的缩写,此处RE2O3表示Nd2O3和Pr2O3等)。从钕铁硼废料中获得稀土氧化物的一种流程如下。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价电子排布式是___________,这样的排布并不符合构造原理,原因是___________。
(2)“氯化焙烧”时,焙烧温度对稀土元素和铁元素“浸取”时浸出率的影响如下图所示,写出“氯化焙烧”时RE2O3生成稀土氯化物RECl3的化学方程式___________,当温度超过310℃后,稀土元素浸出率降低的原因可能是___________。
(3)“浸取”时所得浸渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“除铁”步骤中,当Fe3+完全沉淀时,pH应大于___________(当离子浓度小于时,离子完全沉淀;)。若使用离子液体甲基三辛基氯化铵[]作萃取剂,也可通过萃取出Fe3+而达到“除铁”的目的,该离子液体具有较低的熔点,分析其原因是___________。
(5)写出“焙烧”时生成稀土氧化物RE2O3的化学反应方程式___________。
16. 硫氰化钾(KSCN)广泛应用于化学分析、制药、颜料和电镀等领域。某化学兴趣小组在实验室制备KSCN的步骤如下:
I.按如图装置(夹持装置省略),向三颈烧瓶中加入、过量的饱和氨水及少量辛基酚聚氧乙烯醚,室温下快速搅拌,当溶液呈深红色时停止搅拌,得到中间产物。
Ⅱ.将三颈烧瓶改装为蒸馏装置。控制温度,分解为和,当烧瓶内溶液褪色后,停止加热。
Ⅲ.冷却后,过滤除去辛基酚聚氧乙烯醚沉淀,洗涤沉淀,将洗涤液与滤液合并。再向合并液中加入KOH溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到KSCN晶体。
已知:与氨水互不相溶,的沸点为,的沸点为;
②辛基酚聚氧乙烯醚会在较高温度下凝聚为沉淀。
回答下列问题:
(1)仪器的名称为_______。
(2)已知步骤Ⅰ中发生反应: ,在室温下进行该反应的原因是_______(写出两点)。
(3)辛基酚聚氧乙烯醚分子一端是疏水基、另一端是亲水基,在本实验中可加快反应速率,原因是_______。
(4)步骤Ⅱ中控制温度的方法是_______,蒸馏主要除去的杂质是_______(填化学式)。
(5)小组同学将5滴溶液滴入盛有浓的试管中,溶液立即变红,静置一段时间后,突然剧烈反应,红色迅速褪去,并放出大量红棕色气体。为探究KSCN与浓的反应产物,小组同学做了如下实验。
实验
操作
现象
i
向反应后的试管中滴加溶液
产生白色沉淀
ii
将产生的红棕色气体通入足量和浓的混合溶液中
产生白色沉淀
iii
将ii中所得沉淀过滤、洗涤后,再向沉淀中加入过量稀硝酸
沉淀完全溶解
已知:能被氧化为黄色的,可聚合为红色的。
①试管中产生的气体为和_______(填化学式),浓与KSCN溶液发生的总反应的离子方程式为_______。
②“突然剧烈反应,红色迅速褪去”,猜想可能是溶液红色迅速褪去反应的催化剂。请设计实验验证此猜想是否成立_______。
17. 氨是重要的化工原料,氨的合成曾三次获得诺贝尔化学奖。科研人员开发了以下三种新型合成氨的方法。回答下列问题:
方法一:N2和H2O合成氨。
该方法以水为氢源,CO为氧受体,在催化剂上实现氮气和水直接合成氨。该过程可在低至100℃的条件下实现氨高效节能生产。
已知:
①
②
③
(1)___________kJ/mol。
(2)结合反应①、②的(自由能的变化)随温度变化情况图,说明CO的作用是___________。
方法二:NO和H2合成氨。
该方法是在常压,200℃下,利用工业废气NO与H2在催化剂表面直接合成NH3.
已知:主反应:
副反应:
(3)方法二较“传统合成氨”的优点为___________(答出一条即可)。
(4)向密闭容器中充入1 mol NO和3mol H2发生上述反应,达到平衡时,NO的转化率为80%,NH3的选择性为90%( NH3的选择性)。则平衡时NH3的物质的量为___________mol,主反应的平衡常数Kx=___________(Kx为以物质的量分数表示的平衡常数,列出计算式即可)
方法三:N2和H2常压催化合成氨。
该方法是利用催化剂表面的阴离子空位诱导N2活化,再进行氢化,二者协同作用合成NH3.
(5)若将N2和H2同时通入反应体系,NH3的生成速率会___________(填“增大”或“减小”)。
(6)一种光电催化脱除SO2的工作原理如图所示。工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴(),双极膜中H2O解离出的H+和OH-分别向两极迁移。负极室发生的电极反应式:___________。工作一段时间,当电路中转移1 mol e-,正极室增重质量___________。
18. 药物研发中,中间体的高效合成是关键。以下是一种长效呼吸道合胞病毒(RSV)抑制剂药物分子中间体(J)的合成路线:
已知:PMB(对甲氧基苄基)为;同一个碳上连两个-OH不稳定。
根据上述信息,回答下列问题:
(1)化合物D中含氧官能团的名称为___________,E→F的反应类型为___________。
(2)A→C反应的方程式为___________。
(3)在整个合成路线中,CH3OH的作用是___________。
其中有机物I的合成路线如下:
(4)碱性:___________(填“>”或“<”)。
(5)K结构简式为___________。
(6)化合物M有2个甲基的三元醇的同分异构体有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰且峰面积比6:2:2:1的化合物的系统命名为___________。
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