内容正文:
合肥六中2026届高三最后一卷
化学
(本试卷满分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和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔将答题卡对应题目的答案选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案选项。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应区域。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 C 12 N 14 O 16 Na 23 K 39 Cr 52 Fe 56
一、选择题:本题共14题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 材料的组成、结构及合成条件改变,其性能随之改变。下列叙述不合理的是
选项
原料
组成、结构或合成条件改变
效果
A
玻璃
加入硼酸盐
得到彩色玻璃,用于建筑和装饰
B
阿司匹林
与聚甲基丙烯酸连接起来
使药物中的有效成分缓慢释放
C
顺丁橡胶
以二硫键等把线型结构连接为网状结构
强度得到增强
D
苯酚、甲醛
碱性条件下生成网状结构的酚醛树脂
绝缘、隔热、阻燃,可作电器开关底座
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的结构示意图:
B. 乙炔分子中的共价键示意图:
C. HClO的电子式:
D. 晶体的投影示意图:
3. 酸性溶液可检验,原理为:(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中数目为
B. 中杂化的原子数为
C. 每生成气体,转移电子数目为
D. 中含有的价电子数目为
4. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符的是
实验示意图
实验目的
A.检验浓硫酸与铜反应产物中是否含有
B.制备乙二酸
实验示意图
实验目的
C.比较、、的氧化性强弱
D.判断的分子极性
A. A B. B C. C D. D
5. 下列表述和方程式相对应且正确的是
选项
表述
方程式
A
能发生水解反应
B
经氢气还原得高纯硅
C
与混合加热得无水
D
通入澄清石灰水中制漂白粉
A. A B. B C. C D. D
阅读下列材料,完成下面两小题。
氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素,与稀有气体可形成分子和分子;与氮形成的可与反应生成(结构式:);常作配体形成配合物如(相关能量转化如下图1)。一定条件下与水可形成晶体();也极易水解生成硼酸(),结构如下图2,室温下,硼酸和甲醇在浓硫酸催化下可生成挥发性的硼酸三甲酯[],点燃硼酸三甲酯时产生绿色火焰。
已知:①在标准状态下将离子型晶体(如)拆散为气态阳离子()和气态阴离子()所需要的能量叫做晶格能
②溶解度随温度升高而增大
6. 下列说法不正确的是
A. 沸点: B. 键角:
C. 的中心原子杂化类型为 D. 存在顺反异构
7. 下列说法正确的是
A. 的晶格能为
B. 晶体中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
C. 低温时溶解度低可能与其分子间存在氢键有关
D. 硼酸三甲酯燃烧时产生绿色火焰与原子核外电子跃迁有关,属于吸收光谱
8. 某种化合物的结构如图所示,其中、、、、是同周期元素,基态原子的未成对电子数和内层电子数相同。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 单质在空气中加热可得
C. 最简单氢化物沸点: D. 该化合物中原子满足8电子稳定结构
9. 物质W具有良好的透光性能,可用于汽车挡风玻璃、眼镜镜片等的制作。一种合成路线如图:
下列说法正确的是
A. 的化学名称为碳酸一甲酯
B. 物质可由苯酚与丙酮合成
C. 最多能与 反应
D. 物质与足量反应生成的产物中含4个手性碳原子
10. 某工厂采用如下工艺回收废渣(含有、、和)中的元素。已知“氧化浸出”时,不发生变化,转变为
下列说法错误的是
A. 中为价,有-1和-2价
B. 滤渣中含有的化合物有和
C. “除铜”发生反应:
D. “沉锌”后的滤液可用于生产氮肥
11. 室温下,下列实验方案、现象和结论均正确的是
选项
实验方案及现象
实验结论
A
将某无色气体通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
该无色气体可能为
B
用计测定饱和水溶液和饱和水溶液的,前者较小
酸性:
C
在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡,用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡,发现石蜡在不同方向熔化的快慢不同
水晶具有导热性的各向异性
D
向悬浊液中加入过量饱和溶液,一段时间后过滤、洗涤,向所得沉淀中加入稀盐酸,沉淀部分溶解且产生气体
A. A B. B C. C D. D
12. 一种“自充电”锌离子水系电池工作原理如图1所示。电池工作一段时间后,通过加入实现“自充电”。电池右侧电极材料为晶体,结构如图2(a),填充在立方体空隙中(未画出)。下列说法正确的是
A. 放电时,从左向右迁移
B. 放电时,右侧电极反应式为
C. “自充电”过程中,右侧减小
D. 若晶体发生图2中变化,则中
13. 一定温度下,分别将两种亚硫酸氢盐加热分解,平衡常数分别为、。
ⅰ.
ⅱ.
在该温度下,将一定质量的与加入某恒容密闭容器中,平衡时三种固体均存在。下列说法正确的是
A. 时,
B. 该温度下,混合气体平均摩尔质量不变时,反应到达平衡状态
C. 该温度下,向容器中充入一定量,到达平衡状态时逆反应速率增大
D. 该温度下,压缩容器体积,到达平衡状态时的体积分数减小
14. 已知胸苷是一种一元有机弱酸,可简写为,可以得到在医学上有重要作用的[],中心离子为。向[]溶液中加酸酸化的过程中,会发生如下转化。
如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种特征信号峰分别代表三种含T的微粒,峰面积与微粒中含T浓度成正比。甲、乙、丙表示3份不同,初始[]物质的量浓度均为的溶液。已知甲中信号峰Ⅰ的面积为,乙中信号峰Ⅰ、Ⅱ的面积分别为、。下列说法正确的是
A. 信号峰Ⅲ代表的微粒是TH
B. 乙中
C. “步骤2”的离子方程式为:
D. 若三种特征信号峰的面积比为,说明溶液中酸化反应达到平衡状态
二、非选择题:本题共4题,共58分。
15. 某工厂采用生物质(稻草)还原、元素,从高锰钴矿(含、、和)中分离金属元素,流程如图所示。
已知:
①生物质(稻草)本身不具有还原效果,浸出过程产生的葡萄糖等还原性糖进行还原;
②时,形成沉淀;、较高时,水解产物是胶状氢氧化铁;
③,。
回答下列问题:
(1)Co在周期表中的位置为___________。
(2)“浸出”后,滤渣的主要成分为稻草中的难溶物质和___________(填化学式)。
(3)“浸出”时,被还原的化学反应方程式为___________。
(4)“滤液”中主要的金属离子有和___________(填离子符号);“还原”步骤发生的氧化还原反应中,被氧化的与生成的的物质的量之比为___________。
(5)有同学提出:可以省去“还原”步骤直接调节溶液pH沉铁,你是否同意该观点,并简述理由___________。
(6)下列说法错误的是___________(填标号)。
A. “浸出”步骤中,硫酸能催化生物质水解产生葡萄糖,提高浸取效果
B. “浸出”步骤中,用代替生物质(稻草)还原金属元素可能产生有害气体,且成本提高
C. “还原”步骤中,加入调节,可以减少损失和有害气体的产生
D. “氧化沉铁”步骤中,应该快速加入溶液,提高氧化沉铁的速率
(7)假设“氧化沉铁”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中___________,并判断能否实现和的完全分离:___________(填“能”或“不能”)。
16. 我校化学研究小组探究铜与酸反应的情况
Ⅰ.探究铜与稀硝酸的反应
将铜丝伸入盛有稀硝酸的具支试管中(如图所示,夹持装置已略去)进行实验。
(1)下列分析不正确的是___________
A. a中将铜丝卷成螺旋状可增大反应速率
B. a中铜丝表面产生气泡、溶液变为蓝色,体现了硝酸的氧化性和酸性
C. b中气体变为红棕色,所含氮氧化物最多有两种
D. 中可能发生:
(2)该实验用到的安全图标有___________。(选填序号)
Ⅱ.探究铜与盐酸的反应
小组同学查阅资料后,展开探究。
资料:①物质及对应颜色
物质
CuCl
颜色
白色难溶于水
无色
深蓝色
浅蓝色
无色
黄色
②当固体微粒尺寸小于一定值时通常呈现黑色。
(3)探究铜与稀盐酸的反应
理论分析:根据金属活动顺序表,铜与稀盐酸不反应。
实验探究:将铜片和盐酸混合后,敞口放置2天后观察现象:溶液呈黄绿色,铜片变黑,检测溶液仍为强酸性,将黑色物质转移至浓氨水中,固体先溶解得到无色溶液,一段时间后变蓝,证明该黑色物质可能为___________。
继续探究:取三支试管,各装入铜片和盐酸后,分别通入氧气、空气、二氧化碳,用橡胶塞塞好,放置观察,实验现象如下表
序号
A
B
C
环境
氧气
空气
二氧化碳
2天后现象
溶液呈淡蓝色,铜片上有少量黑色固体
溶液呈极淡蓝色,铜片铜片上有极少量黑色固体
溶液无明显变化,铜片表面无明显变化
解释与结论:该反应的氧化剂为___________。
(4)探究铜与浓盐酸的反应
将少量铜粉与浓盐酸混合并加热,铜粉溶解,产生大量无色气体,溶液为无色,一段时间后逐渐变黄。将产生的气体通入足量溶液后仍有无色气体逸出。铜与浓盐酸反应的化学方程式为___________。取试管内的无色溶液加水稀释发现有白色沉淀生成,用化学平衡原理解释试管中溶液加水稀释后产生白色沉淀的原因:___________。由此可见,铜与盐酸反应的可能性与盐酸的浓度,配合物的形成等因素有关。
(5)研究小组认为,通过降低氧化产物浓度可提高还原剂的还原性,由此推断单质也可与氢碘酸发生置换反应:。
已知: ,
通过计算判断该置换反应的可能性___________。
17. 乙二醇(EG)是一种重要化工原料,可通过多种工业路线合成。
I.甲醛合成气法:以甲醛和合成气(和)为原料制备乙二醇,发生如下2个连续反应:
反应1:
反应2:
体系中初始浓度为,恒温下反应,完全转化,产物中
已知:为物质生成焓,反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
-116
-111
0
-455
回答下列问题:
(1)内,___________
(2)下列说法正确的是___________(填序号)
A. 生成乙二醇的总反应③的热化学方程式为
B. 总反应③的,反应在高温下自发进行
C. 内,
D. 恒压时,合成气中增大,单位时间产率可能降低
Ⅱ.草酸酯加氢法:用草酸二乙酯(DEO)加氢合成乙二醇(EG),发生如下3个连续反应,其中DEO生成乙醇酸乙酯(EGT)反应的平衡常数极大。
(3)在、催化、固定气体空速下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处检测到DEO的实际转化率及EGT、EG的选择性随温度的变化曲线如图1所示[某物质的选择性]。
①已知曲线Ⅱ表示EG的选择性,则曲线___________(填图中标号)表示DEO的转化率。
②有利于提高A点EGT转化率的措施有___________(填标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.延长原料与催化剂的接触时间
③时,出口处的值为___________(精确至0.01)。
④若将点()近似为,试计算点反应的平衡常数___________(用物质的量分数代替浓度计算,保留1位有效数字)。
(4)图2表示其他条件相同,选择不同气体空速进行反应时,DEO转化率的变化。已知:气体空速指单位时间通过单位体积催化剂的气体量;催化剂表面的活性位点是有限的反应场所,也易被产物占据。结合已知信息分析,该反应体系适宜的气体空速为___________(填字母),
A. B. C.
选择该气体空速的原因是___________。
Ⅲ.光电化学转化法:通过光电化学转化(Photoelectrochemical)可制得乙二醇,在某催化剂作用下该反应的机理如下图所示。图中表示催化剂被光激发出电子之后产生的空穴。
(5)下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 生成的反应为
B. 可能产生副产物
C. 该机理中存在极性键和非极性键的断裂和形成
D. 若加入重水,则含有核素的产物只有
18. 我国科学家从甘西鼠尾草中分离出的二萜类化合物可用于治疗心血管疾病,目前已实现人工合成,其中间体的一条合成路线如下。
已知:(ⅰ);
(ⅱ);
(ⅲ);
(ⅳ)。
回答下列问题
(1)B中官能团的结构式为、___________、___________。
(2)F的化学名称为___________。化合物I可发生银镜反应,则I的结构简式是___________。
(3)的反应方程式为___________。
(4)下列说法正确的是___________。
A. 、两步均为取代反应 B. 加入的作氧化剂
C. 的设计意图为保护羰基 D. 、手性碳原子数目相同
(5)关于的反应:的酮羰基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是___________。
(6)符合下列条件E的同分异构体有___________种。
①可与发生显色反应 ②核磁共振氢谱有4组峰,并且峰面积之比为
(7)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以合成的线路(无机试剂任选)___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
合肥六中2026届高三最后一卷
化学
(本试卷满分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和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔将答题卡对应题目的答案选项涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案选项。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应区域。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 C 12 N 14 O 16 Na 23 K 39 Cr 52 Fe 56
一、选择题:本题共14题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1. 材料的组成、结构及合成条件改变,其性能随之改变。下列叙述不合理的是
选项
原料
组成、结构或合成条件改变
效果
A
玻璃
加入硼酸盐
得到彩色玻璃,用于建筑和装饰
B
阿司匹林
与聚甲基丙烯酸连接起来
使药物中的有效成分缓慢释放
C
顺丁橡胶
以二硫键等把线型结构连接为网状结构
强度得到增强
D
苯酚、甲醛
碱性条件下生成网状结构的酚醛树脂
绝缘、隔热、阻燃,可作电器开关底座
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.玻璃中加入硼酸盐制成耐化学腐蚀、耐温度急剧变化的玻璃,可用于实验室使用的玻璃仪器;加入一些金属氧化物或盐可以得到彩色玻璃,常用于建筑和装饰,叙述不合理,A符合题意;
B.将阿司匹林与聚甲基丙烯酸连接可制得缓释药物,服用时水解,缓慢释放药物,从而提高药效时长、平稳且副作用小,叙述合理,B不符合题意;
C.顺丁橡胶经过硫化处理,可通过二硫键将线型结构交联为网状结构,分子间作用力显著增强,强度得到提升,大幅提升强度、弹性等性能,叙述合理,C不符合题意;
D.苯酚与甲醛在碱性且甲醛过量的条件下反应,可生成网状结构的热固性酚醛树脂,具备绝缘、隔热、阻燃的特性,可制作电器开关底座,叙述合理,D不符合题意;
故选A。
2. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的结构示意图:
B. 乙炔分子中的共价键示意图:
C. HClO的电子式:
D. 晶体的投影示意图:
【答案】A
【解析】
【详解】A.元素的核外电子数为1,得到1个电子变成,则结构示意图为,A正确;
B.乙炔分子中含有2个键,图中未能清晰表示出2个键的特征,则其示意图为,B错误;
C.中与、各共用1对电子,则其电子式为,C错误;
D.图中微粒的排列是无序的,不具有晶体的有序、周期性排列的特点,为非晶体的投影示意图,D错误;
故选A。
3. 酸性溶液可检验,原理为:(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中数目为
B. 中杂化的原子数为
C. 每生成气体,转移电子数目为
D. 中含有的价电子数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性溶液中存在平衡,酸性条件会使平衡向左移动,是主要存在形式,但平衡的存在导致溶液中的物质的量小于1 mol,因此1 L 1mol/L 溶液中数目小于,A错误;
B.16 g 的物质的量为,分子中C原子和O原子均为杂化,1个分子含2个杂化的原子,因此0.5 mol 中杂化的原子数为,B正确;
C.题目未说明气体处于标准状况下,无法计算4.48 L 的物质的量,因此无法确定转移电子数目,C错误;
D.Cr原子价电子排布为,形成时共失去3个电子,价电子排布变为,1 mol 的价电子数目为,D错误;
故选B。
4. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符的是
实验示意图
实验目的
A.检验浓硫酸与铜反应产物中是否含有
B.制备乙二酸
实验示意图
实验目的
C.比较、、的氧化性强弱
D.判断的分子极性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸与铜反应后,体系中剩余大量浓硫酸,检验时,必须将反应后的混合液缓缓倒入水中搅拌,不能将水倒入反应混合液,否则会因浓硫酸稀释放热导致液体飞溅,操作错误,不能达到实验目的,A错误;
B.乙二酸(草酸)还原性较强,足量酸性会将乙二醇逐步氧化,最终将乙二酸进一步氧化分解为,无法得到乙二酸,不能达到实验目的,B错误;
C.该装置中:常温下可以氧化浓盐酸生成,说明氧化性:;生成的通入溶液,发生反应,析出单质,说明氧化性;且用浸的棉花吸收尾气,防止污染,可以达到比较三者氧化性强弱的目的,符合要求,C正确;
D.是极性分子,但分子极性较弱,其更易溶于非极性溶剂,不能根据臭氧分子在极性溶剂(水)和非极性溶剂()中的溶解度差异,判断的分子极性,不能达到实验目的,D错误;
故选C。
5. 下列表述和方程式相对应且正确的是
选项
表述
方程式
A
能发生水解反应
B
经氢气还原得高纯硅
C
与混合加热得无水
D
通入澄清石灰水中制漂白粉
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.给出的方程式是的电离方程式,的水解反应水解的正确方程式为:,A错误;
B.工业制备高纯硅的原理就是用氢气还原,反应条件、方程式配平均正确,表述与方程式对应一致,B正确;
C.与水反应的产物为和,反应为:,生成的HCl抑制水解得到无水氯化铝,C错误;
D.浓度极低,工业上是用氯气与石灰乳反应制备漂白粉,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成下面两小题。
氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素,与稀有气体可形成分子和分子;与氮形成的可与反应生成(结构式:);常作配体形成配合物如(相关能量转化如下图1)。一定条件下与水可形成晶体();也极易水解生成硼酸(),结构如下图2,室温下,硼酸和甲醇在浓硫酸催化下可生成挥发性的硼酸三甲酯[],点燃硼酸三甲酯时产生绿色火焰。
已知:①在标准状态下将离子型晶体(如)拆散为气态阳离子()和气态阴离子()所需要的能量叫做晶格能
②溶解度随温度升高而增大
6. 下列说法不正确的是
A. 沸点: B. 键角:
C. 的中心原子杂化类型为 D. 存在顺反异构
7. 下列说法正确的是
A. 的晶格能为
B. 晶体中存在的化学键有共价键、配位键、氢键
C. 低温时溶解度低可能与其分子间存在氢键有关
D. 硼酸三甲酯燃烧时产生绿色火焰与原子核外电子跃迁有关,属于吸收光谱
【答案】6. C 7. C
【解析】
【6题详解】
A.、都为分子晶体,其沸点与其相对分子质量有关,相对分子质量越大沸点越高,因此,A正确;
B.晶体中存在结构,由于中为杂化,而中为杂化,则有键角:,B正确;
C.的中心原子的价层电子对数为,则其中心原子的杂化类型为,C错误;
D.的结构式为,其含有类似于碳碳双键的结构,因此存在顺反异构,D正确;
故选C。
【7题详解】
A.由晶格能定义可知,在标准状态下将离子型晶体拆散为气态阳离子和气态阴离子所需要的能量叫做晶格能,则的晶格能为,A错误;
B.由晶体中存在结构可得,存在、共价键,间存在配位键,且还有氢键,但氢键属于分子间作用力,B错误;
C.由图2可知,为层状结构,低温时分子间的氢键稳定,不易被水分子破坏,导致其在低温时溶解度低,C正确;
D.硼酸三甲酯燃烧时产生绿色火焰与原子核外电子跃迁有关,属于发射光谱,D错误;
故选C。
8. 某种化合物的结构如图所示,其中、、、、是同周期元素,基态原子的未成对电子数和内层电子数相同。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 单质在空气中加热可得
C. 最简单氢化物沸点: D. 该化合物中原子满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】基态Z原子的未成对电子数和内层电子数相同,Z能形成双键、单键,成键数为2,价电子数为6,符合未成对电子数为2:(O的电子排布,未成对电子为2,符合条件),R为+1价阳离子,第二周期第ⅠA族:。X形成4个共价键,阴离子整体带1个负电荷(1条是配位键),价电子数为3:。Y形成4个共价键(含双键),价电子数为4:。Q仅形成1个共价键,价电子数为7:,最终元素:、、、、。
【详解】A.同周期第一电离能从左到右整体增大,第一电离能,即,A正确;
B.Li单质在空气中加热只能生成,不能得到,B错误;
C.最简单氢化物分别为、、,沸点:常温下水是液态(氢键数量多于HF),HF为气态(含有氢键),甲烷沸点远低于0(无氢键),故沸点,即,C正确;
D.X为B,形成4个共价键,阴离子带1个负电荷,B最外层共对电子,满足8电子稳定结构(其中1个是配位键),D正确;
故选B。
9. 物质W具有良好的透光性能,可用于汽车挡风玻璃、眼镜镜片等的制作。一种合成路线如图:
下列说法正确的是
A. 的化学名称为碳酸一甲酯
B. 物质可由苯酚与丙酮合成
C. 最多能与 反应
D. 物质与足量反应生成的产物中含4个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【分析】W是由X和Y发生缩聚反应得来的,则Y的结构简式为。
【详解】A.由分析可得,Y的化学名称为碳酸二甲酯,A错误;
B.可由苯酚与丙酮在酸性条件下先发生加成反应再发生取代反应得来,B正确;
C.W的结构单元中含有2个酯基,酯基水解后生成的酚羟基还可与反应,则最多能与反应,C错误;
D.1个碳原子周围连有四个不同的原子或原子团为手性碳原子,X与足量发生反应生成的产物的结构简式为,其不含手性碳原子,D错误;
故选B。
10. 某工厂采用如下工艺回收废渣(含有、、和)中的元素。已知“氧化浸出”时,不发生变化,转变为
下列说法错误的是
A. 中为价,有-1和-2价
B. 滤渣中含有的化合物有和
C. “除铜”发生反应:
D. “沉锌”后的滤液可用于生产氮肥
【答案】C
【解析】
【分析】根据题目信息,向废渣中加入和是利用的氧化性将ZnS转化为,CuCl被氧化为,FeS被氧化为,而不参与反应,过滤后向滤液中加入Zn,Zn可将还原为Cu,同时生成,沉锌操作中加入得到ZnS,此时滤液主要成分为等,据此分析:
【详解】A.为过二硫酸铵,其中S为+6价,根据化合物化合价代数和为0计算可知,分子中存在过氧键,O存在-1和-2两种价态,A正确;
B.已知氧化浸出时不发生反应,难溶于水留在滤渣;被氧化剂氧化为,在的碱性环境中转化为沉淀,因此滤渣中含有和,B正确;
C.氧化浸出为氨性环境,Zn转化为,Cu元素同样以铜氨配离子形式存在于滤液中,并非游离的,因此该离子方程式为,C错误;
D.沉锌过程中反应后,滤液中含有大量,可用于生产氮肥,D正确;
故选C。
11. 室温下,下列实验方案、现象和结论均正确的是
选项
实验方案及现象
实验结论
A
将某无色气体通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
该无色气体可能为
B
用计测定饱和水溶液和饱和水溶液的,前者较小
酸性:
C
在水晶柱面上滴一滴熔化的石蜡,用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡,发现石蜡在不同方向熔化的快慢不同
水晶具有导热性的各向异性
D
向悬浊液中加入过量饱和溶液,一段时间后过滤、洗涤,向所得沉淀中加入稀盐酸,沉淀部分溶解且产生气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.的漂白性不能漂白酸碱指示剂,将通入紫色石蕊试液中,溶液只会变红不会褪色,因此该气体不可能为,A错误;
B.饱和水溶液和饱和水溶液的溶质浓度不相等(在水中溶解度远大于),变量不唯一,无法直接通过pH比较和的酸性强弱,B错误;
C.水晶属于晶体,晶体具有各向异性,不同方向导热性不同,因此石蜡在不同方向熔化快慢不同,实验方案、现象和结论均正确,C正确;
D.加入过量饱和溶液时,浓度极高,使得,因此生成沉淀,实际上,结论错误,D错误;
故选C。
12. 一种“自充电”锌离子水系电池工作原理如图1所示。电池工作一段时间后,通过加入实现“自充电”。电池右侧电极材料为晶体,结构如图2(a),填充在立方体空隙中(未画出)。下列说法正确的是
A. 放电时,从左向右迁移
B. 放电时,右侧电极反应式为
C. “自充电”过程中,右侧减小
D. 若晶体发生图2中变化,则中
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时,Na+应从负极区(左)向正极区(右)迁移,但因中间为阴离子交换膜,仅允许通过,Na+无法迁移,A错误;
B.放电时右侧为正极,发生还原反应,正确电极反应式应为,B错误;
C.“自充电”过程中,H2O2在右侧被还原:,消耗H+,溶液pH增大,而非减小,C错误;
D.电池右侧电极材料为晶体,结构如图2(a),图中Fe3+有,Fe2+有,晶胞中有个,若晶体发生图2中变化有个Fe3+为Fe2+,需嵌入0.25个Na+以维持电荷平衡,一个需要嵌入0.5个Na+,则中,D正确;
故答案选D。
13. 一定温度下,分别将两种亚硫酸氢盐加热分解,平衡常数分别为、。
ⅰ.
ⅱ.
在该温度下,将一定质量的与加入某恒容密闭容器中,平衡时三种固体均存在。下列说法正确的是
A. 时,
B. 该温度下,混合气体平均摩尔质量不变时,反应到达平衡状态
C. 该温度下,向容器中充入一定量,到达平衡状态时逆反应速率增大
D. 该温度下,压缩容器体积,到达平衡状态时的体积分数减小
【答案】B
【解析】
【分析】反应i:, 反应ii:, 联立得:平衡时恒有;且两个反应均满足生成同时生成,体系恒有,温度不变时,平衡后各气体分压均为定值,据此分析;
【详解】A.当时,反应ⅰ的浓度商,反应i逆向移动,,A错误;
B.两个反应生成的和物质的量之比均为1:1,故体系中恒等于,平均摩尔质量,未平衡时与的比值变化,随之变化;平衡时各气体分压固定,比值固定,不变,因此不变时反应到达平衡状态,B正确;
C.温度不变时、为定值,充入重新平衡后,、、均与原平衡相等,反应速率由气体分压决定,故逆反应速率不变,C错误;
D.压缩容器体积,温度不变,平衡时仍满足、,各气体分压不变,总压也不变,体积分数等于分压与总压之比,故的体积分数不变,D错误;
故选B。
14. 已知胸苷是一种一元有机弱酸,可简写为,可以得到在医学上有重要作用的[],中心离子为。向[]溶液中加酸酸化的过程中,会发生如下转化。
如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种特征信号峰分别代表三种含T的微粒,峰面积与微粒中含T浓度成正比。甲、乙、丙表示3份不同,初始[]物质的量浓度均为的溶液。已知甲中信号峰Ⅰ的面积为,乙中信号峰Ⅰ、Ⅱ的面积分别为、。下列说法正确的是
A. 信号峰Ⅲ代表的微粒是TH
B. 乙中
C. “步骤2”的离子方程式为:
D. 若三种特征信号峰的面积比为,说明溶液中酸化反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】
【分析】TH为一元弱酸,溶液中存在HT和两种含T的微粒,酸性越强,HT越多,因此向[]溶液中加酸酸化的过程所发生的总反应为;据此解答。
【详解】A.溶液酸性增强,氢离子浓度越大,促进反应向右进行,反应物逐渐减小,中间体浓度先增加后减少,TH浓度逐渐增加,因此信号I、II、III分别表示、、TH,A正确;
B.三份溶液初始物质的量浓度均为的溶液,则,根据已知,信号峰面积与微粒中T原子浓度成正比,设比例系数为,甲溶液只含,信号峰Ⅰ的面积为,物质的量浓度为,根据物料守恒,,解得,乙溶液中存在、、TH三种含T微粒,根据物料守恒,有:,乙中信号峰Ⅰ、Ⅱ的面积分别为、,则、,因此,B错误;
C.根据总反应方程式可知步骤2为,C错误;
D.三种特征信号峰面积比为1:1:1,只能说明三种含T微粒的浓度相等,浓度相等,不能说明反应达到平衡,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4题,共58分。
15. 某工厂采用生物质(稻草)还原、元素,从高锰钴矿(含、、和)中分离金属元素,流程如图所示。
已知:
①生物质(稻草)本身不具有还原效果,浸出过程产生的葡萄糖等还原性糖进行还原;
②时,形成沉淀;、较高时,水解产物是胶状氢氧化铁;
③,。
回答下列问题:
(1)Co在周期表中的位置为___________。
(2)“浸出”后,滤渣的主要成分为稻草中的难溶物质和___________(填化学式)。
(3)“浸出”时,被还原的化学反应方程式为___________。
(4)“滤液”中主要的金属离子有和___________(填离子符号);“还原”步骤发生的氧化还原反应中,被氧化的与生成的的物质的量之比为___________。
(5)有同学提出:可以省去“还原”步骤直接调节溶液pH沉铁,你是否同意该观点,并简述理由___________。
(6)下列说法错误的是___________(填标号)。
A. “浸出”步骤中,硫酸能催化生物质水解产生葡萄糖,提高浸取效果
B. “浸出”步骤中,用代替生物质(稻草)还原金属元素可能产生有害气体,且成本提高
C. “还原”步骤中,加入调节,可以减少损失和有害气体的产生
D. “氧化沉铁”步骤中,应该快速加入溶液,提高氧化沉铁的速率
(7)假设“氧化沉铁”后得到的滤液中和均为,向其中加入至沉淀完全,此时溶液中___________,并判断能否实现和的完全分离:___________(填“能”或“不能”)。
【答案】(1)第四周期Ⅷ族
(2)
(3)
(4) ①. ②.
(5)不同意,较高,水解产物是胶状氢氧化铁,不易过滤分离,先还原再缓慢氧化可以控制浓度 (6)D
(7) ①. ②. 能
【解析】
【分析】矿石加硫酸、稻草浸出,滤渣除去,高价钴、锰被葡萄糖还原,铁以Fe3+形式进入溶液,加亚硫酸钠还原Fe3+,双氧水氧化生成FeOOH除铁;依据溶度积不同,加硫化物沉淀Co2+,分离钴锰。
【小问1详解】
Co为27号元素,核外电子层数是 4,属于铁系过渡元素,结合元素周期表排布规则确定位置为第四周期Ⅷ族;
【小问2详解】
矿石中的不与稀硫酸反应,浸出过程中保持固体形态,成为浸出滤渣主要成分,故答案为;
【小问3详解】
可看做,其中+3价的Co被还原为+2价的Co,葡萄糖中C元素被氧化生成,故方程式为;
【小问4详解】
溶于硫酸生成Fe3+,、被还原转化为Mn2+、Co2+,故答案为Fe3+;
离子方程式为,1 mol被氧化的对应生产2 molH+,可得物质的量之比为1:2;
【小问5详解】
Fe3+浓度大、pH>3.5时易水解生成胶状,胶体难以过滤除去,先利用把Fe3+还原成Fe2+,后续缓慢氧化能控制Fe3+浓度,生成颗粒状便于过滤除铁,因此不能省去该还原步骤;
【小问6详解】
A.稀硫酸催化稻草中多糖水解生成葡萄糖,葡萄糖作还原剂,促进金属矿物浸出,A正确;
B.和酸反应生成有毒,且原料成本高于稻草,B正确;
C.消耗溶液中H+,降低酸性,减少分解逸出,C正确;
D.快速加入会造成局部试剂过量分解,局部Fe3+浓度瞬间升高,水解形成胶态氢氧化铁,不利于沉淀生成,D错误;
故答案选D;
【小问7详解】
离子浓度视作沉淀完全,根据,代入数据可得故答案为;
将算出的带入公式,求得,即,远大于原液初始浓度,Mn2+留在溶液,Co2+完全沉淀,二者可以分离。
16. 我校化学研究小组探究铜与酸反应的情况
Ⅰ.探究铜与稀硝酸的反应
将铜丝伸入盛有稀硝酸的具支试管中(如图所示,夹持装置已略去)进行实验。
(1)下列分析不正确的是___________
A. a中将铜丝卷成螺旋状可增大反应速率
B. a中铜丝表面产生气泡、溶液变为蓝色,体现了硝酸的氧化性和酸性
C. b中气体变为红棕色,所含氮氧化物最多有两种
D. 中可能发生:
(2)该实验用到的安全图标有___________。(选填序号)
Ⅱ.探究铜与盐酸的反应
小组同学查阅资料后,展开探究。
资料:①物质及对应颜色
物质
CuCl
颜色
白色难溶于水
无色
深蓝色
浅蓝色
无色
黄色
②当固体微粒尺寸小于一定值时通常呈现黑色。
(3)探究铜与稀盐酸的反应
理论分析:根据金属活动顺序表,铜与稀盐酸不反应。
实验探究:将铜片和盐酸混合后,敞口放置2天后观察现象:溶液呈黄绿色,铜片变黑,检测溶液仍为强酸性,将黑色物质转移至浓氨水中,固体先溶解得到无色溶液,一段时间后变蓝,证明该黑色物质可能为___________。
继续探究:取三支试管,各装入铜片和盐酸后,分别通入氧气、空气、二氧化碳,用橡胶塞塞好,放置观察,实验现象如下表
序号
A
B
C
环境
氧气
空气
二氧化碳
2天后现象
溶液呈淡蓝色,铜片上有少量黑色固体
溶液呈极淡蓝色,铜片铜片上有极少量黑色固体
溶液无明显变化,铜片表面无明显变化
解释与结论:该反应的氧化剂为___________。
(4)探究铜与浓盐酸的反应
将少量铜粉与浓盐酸混合并加热,铜粉溶解,产生大量无色气体,溶液为无色,一段时间后逐渐变黄。将产生的气体通入足量溶液后仍有无色气体逸出。铜与浓盐酸反应的化学方程式为___________。取试管内的无色溶液加水稀释发现有白色沉淀生成,用化学平衡原理解释试管中溶液加水稀释后产生白色沉淀的原因:___________。由此可见,铜与盐酸反应的可能性与盐酸的浓度,配合物的形成等因素有关。
(5)研究小组认为,通过降低氧化产物浓度可提高还原剂的还原性,由此推断单质也可与氢碘酸发生置换反应:。
已知: ,
通过计算判断该置换反应的可能性___________。
【答案】(1)C (2)①②④
(3) ①. 纳米级或极细的粉末(答到即可给分) ②.
(4) ①. ②. 加入蒸馏水后氯离子和浓度减小,使的,平衡逆向移动,析出沉淀。
(5),平衡常数K',该反应能进行
【解析】
【小问1详解】
A.将铜丝卷成螺旋状可以增大与酸的接触面积,从而加快反应速率,A正确;
B.生成气泡(NO)体现了硝酸的强氧化性,溶液变蓝(生成 Cu(NO3)2)体现了硝酸的酸性,B正确
C.b烧瓶中原本含有空气,生成的NO进入后会与氧气反应生成红棕色的NO2,同时,体系中必定存在二氧化氮的二聚平衡:(无色),因此,b中的气体至少含有NO、NO2、N2O4三种氮氧化物,而不是“最多有两种”,C错误;
D.这是经典的NOx尾气吸收反应,D正确;
故答案为C。
【小问2详解】
实验中使用了具有腐蚀性的稀硝酸,因此必须佩戴护目镜(①)防止飞溅入眼;反应会产生有毒的氮氧化物气体(NO、NO2),因此必须在通风良好的环境或通风橱中进行,需要排风(④),故答案为①②④。
【小问3详解】
①黑色固体转移至浓氨水后,固体先溶解得到“无色溶液”,一段时间后变蓝。查阅资料表格可知,含铜的无色微粒为 [Cu(NH3)2]+,这说明黑色固体中的铜元素化合价为+1价。在提供的微粒中,+1价的难溶物只有 CuCl(常态为白色),结合资料②“当固体微粒尺寸小于一定值时通常呈现黑色”,可推断该黑色物质为纳米级的 CuCl。
② 对比三支试管的控制变量实验:A(纯氧)中反应最明显,B(空气,含约 21% 氧气)中反应较弱,C(二氧化碳,无氧气)中无明显变化。这充分证明了铜与稀盐酸反应必须有氧气参与,氧气在反应中作氧化剂。故答案为氧气。
【小问4详解】
①反应产生了大量无色气体(只能是H2),说明发生了氧化还原反应(H+被还原),溶液为无色,结合资料①可知生成了 +1价铜的配合物[CuCl4]3-,故答案为。
②试管中存在配位平衡,加水稀释时,溶液中Cl-和的浓度大幅度降低,导致该平衡向生成 CuCl 的方向移动,因此产生白色的 CuCl 沉淀。
【小问5详解】
已知反应I:,反应II(沉淀溶解平衡的逆反应):。
观察目标反应,可以发现目标反应=反应I +2 × 反应II,则目标反应的反应常数,由于平衡常数,说明从热力学角度该反应进行的趋势很大,即在氢碘酸中,Ag单质置换出氢气的反应是可以发生的。
17. 乙二醇(EG)是一种重要化工原料,可通过多种工业路线合成。
I.甲醛合成气法:以甲醛和合成气(和)为原料制备乙二醇,发生如下2个连续反应:
反应1:
反应2:
体系中初始浓度为,恒温下反应,完全转化,产物中
已知:为物质生成焓,反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
-116
-111
0
-455
回答下列问题:
(1)内,___________
(2)下列说法正确的是___________(填序号)
A. 生成乙二醇的总反应③的热化学方程式为
B. 总反应③的,反应在高温下自发进行
C. 内,
D. 恒压时,合成气中增大,单位时间产率可能降低
Ⅱ.草酸酯加氢法:用草酸二乙酯(DEO)加氢合成乙二醇(EG),发生如下3个连续反应,其中DEO生成乙醇酸乙酯(EGT)反应的平衡常数极大。
(3)在、催化、固定气体空速下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处检测到DEO的实际转化率及EGT、EG的选择性随温度的变化曲线如图1所示[某物质的选择性]。
①已知曲线Ⅱ表示EG的选择性,则曲线___________(填图中标号)表示DEO的转化率。
②有利于提高A点EGT转化率的措施有___________(填标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.延长原料与催化剂的接触时间
③时,出口处的值为___________(精确至0.01)。
④若将点()近似为,试计算点反应的平衡常数___________(用物质的量分数代替浓度计算,保留1位有效数字)。
(4)图2表示其他条件相同,选择不同气体空速进行反应时,DEO转化率的变化。已知:气体空速指单位时间通过单位体积催化剂的气体量;催化剂表面的活性位点是有限的反应场所,也易被产物占据。结合已知信息分析,该反应体系适宜的气体空速为___________(填字母),
A. B. C.
选择该气体空速的原因是___________。
Ⅲ.光电化学转化法:通过光电化学转化(Photoelectrochemical)可制得乙二醇,在某催化剂作用下该反应的机理如下图所示。图中表示催化剂被光激发出电子之后产生的空穴。
(5)下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 生成的反应为
B. 可能产生副产物
C. 该机理中存在极性键和非极性键的断裂和形成
D. 若加入重水,则含有核素的产物只有
【答案】(1)a/b (2)D
(3) ①. I ②. B ③. 3.12 ④.
(4) ①. B ②. 空速大于,反应物在催化剂活性位点停留时间过短,来不及充分反应,导致转化率下降;空速小于,不利于产物脱离催化剂,产物占据有限的活性位点,导致转化率下降 (5)CD
【解析】
【小问1详解】
后完全转化,此时浓度为,初始浓度为,反应消耗的浓度为,因此内。
【小问2详解】
A.生成乙二醇的总反应③的化学方程式为,据已知,反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和=,则热化学方程式为,A错误;
B.总反应③反应物为气体,生成物为液体,混乱度减少,即,根据A选项可知,根据自发反应判据可知反应在低温下自发进行,B错误;
C.根据已知,列出三段式:、,、,,根据已知,即,因此,C错误;
D.恒压体系,增大,体积增加,相当于减压,反应向气体分子数增加方向进行,产率降低,D正确;
故选D。
【小问3详解】
①根据已知,DEO生成乙醇酸乙酯(EGT)反应的平衡常数极大,因此DEO在较低温度下就可完全转化,故曲线I表示DEO的转化率;
②A.曲线Ⅱ表示EG的选择性,温度越高,EG选择性降低,则表明EGT转化为EG为吸热反应,升高温度抑制该反应正向移动,降低EGT转化率,A错误;
B.EGT转化为EG的反应为气体分子数减小的反应,增大压强促进该反应正向移动,提高EGT转化率,B正确;
C.延长原料与催化剂的接触时间不影响平衡移动,EGT转化率不发生变化,C错误;
故选B;
③如图所示,时,EG选择性为55%,即,DEO转化率为85%,即,则,由可得,因此出口处;
④假设初始投入DEO的物质的量为1 mol,根据初始氢酯比可知初始氢气的物质的量为70 mol。点()近似为,即DEO完全转化为EGT和乙醇,根据反应计量关系可知生成EGT和乙醇的物质的量均为1 mol,消耗2 mol氢气,剩余氢气的物质的量为68 mol。列出三段式:、
, 如图所示,A点EGT和EG的选择性分别为1%和86%,则、,解得、,因此平衡时EGT、氢气、EG、乙醇、水的物质的量分别为0.01 mol、65.89 mol、0.86 mol、2.12 mol和0.13 mol,总物质的量为69.01 mol,因此的平衡常数。
【小问4详解】
如图所示,空速为时DEO具有最大的转化率,即该反应体系适宜的气体空速为,故答案为B;选择该气体空速的原因是:空速大于,反应物在催化剂活性位点停留时间过短,来不及充分反应,导致转化率下降;空速小于,不利于产物脱离催化剂,产物占据有限的活性位点,导致转化率下降,
【小问5详解】
A.如图所示,水与催化剂被光激发出电子之后产生的空穴()结合生成,根据电荷守恒和原子守恒可知反应还生成,化学方程式为,A正确;
B.如图所示,反应中生成和中间体,两者可结合为,B正确;
C.如图所示,反应中存在O-H键和C-H键(极性键)断裂,O-H键(极性键)、C-O键(极性键)和C-C键(非极性键)生成,不存在非极性键断裂,C错误;
D.从反应机理图看出,产物有、、,在催化剂的作用下产生,与结合的产物有HDO和,D错误;
故选CD。
18. 我国科学家从甘西鼠尾草中分离出的二萜类化合物可用于治疗心血管疾病,目前已实现人工合成,其中间体的一条合成路线如下。
已知:(ⅰ);
(ⅱ);
(ⅲ);
(ⅳ)。
回答下列问题
(1)B中官能团的结构式为、___________、___________。
(2)F的化学名称为___________。化合物I可发生银镜反应,则I的结构简式是___________。
(3)的反应方程式为___________。
(4)下列说法正确的是___________。
A. 、两步均为取代反应 B. 加入的作氧化剂
C. 的设计意图为保护羰基 D. 、手性碳原子数目相同
(5)关于的反应:的酮羰基相邻碳原子上的C-H键极性强,易断裂,原因是___________。
(6)符合下列条件E的同分异构体有___________种。
①可与发生显色反应 ②核磁共振氢谱有4组峰,并且峰面积之比为
(7)依据以上流程信息,结合所学知识,设计以合成的线路(无机试剂任选)___________。
【答案】(1) ①. ②. (或-Br)
(2) ①. 2−甲基丙烯醛(甲基丙烯醛) ②.
(3) (4)C
(5)酮羰基为强吸电子基团,使得相邻碳原子上的电子偏向酮羰基上的碳原子,使得相邻碳原子上的C—H键极性增强
(6)4 (7)
【解析】
【分析】A与Br2发生反应生成的B中含有一个溴原子,推测该步骤发生取代反应,A结构式为;由B到C,用乙二醇C2H6O2保护B中的羰基,得到具有缩酮结构的C;推出C为,M为;根据题目中(i)提供的信息,由D到E发生反应得到具有碳碳双键的产物E:;E与F(C4H6O)在加热条件下反应双烯加成反应生成G,F为;随后G到H,醛基在碱性条件下与肼作用,被还原为甲基,此外酸性条件下缩酮恢复至酮的结构,H与化合物I反应生成J,结合H、J的结构简式推出I的结构简式为,最后由J到K脱去硅基,得到目标产物。
【小问1详解】
B中的官能团除羰基外,还有碳碳双键和碳溴键,结构式为:、。
【小问2详解】
F分子式为,结构简式为,化学名称为2−甲基丙烯醛(甲基丙烯醛); 化合物I可发生银镜反应,含醛基,结合产物J结构,I的结构简式为。
【小问3详解】
B到C是B中羰基与乙二醇在酸性条件下发生缩酮反应,反应方程式:。
【小问4详解】
A.是D-A加成反应,不是取代反应,A错误;
B.加入的作还原剂,将醛基还原为甲基,B错误;
C.将羰基转化为缩酮保护,后续反应后再复原,设计目的是保护羰基,C正确;
D.G含2个手性碳原子:,H含1个手性碳原子,数目不同,D错误。
【小问5详解】
羰基是强吸电子基团,使相邻碳原子上C−H键的电子云向羰基偏移,电子云密度降低,C−H键极性增强,因此易断裂。
【小问6详解】
E分子式为,不饱和度为4,符合条件:①含酚羟基,则其余均为饱和碳,②氢谱最简比为,说明苯环结构高度对称,符合条件的同分异构体有:、、、,共计4种;
【小问7详解】
可采用逆合成分析法进行分析:可由与乙酸发生酯化反应生成。根据已知(ⅱ)可知可由脱去保护得到。结合已知(V)可知,可由与反应生成;可由与M()在酸性条件下发生缩酮反应生成,正向梳理即可写出合成路线为
。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$