内容正文:
2026届香山中学高三化学高考模拟预测
本试卷共8页,20小题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A或B)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“贴条形码区”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将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 Si-28 Cl 35.5
1. 文物记载着中华文明的灿烂成就,下列文物主要由合金材料制成的是
A.裴李岗文化骨笛
B.透雕重环玉佩
C.朱雀青铜顶饰
D.九霄环佩木古琴
A. A B. B C. C D. D
2. 2025年巴黎AI峰会上,DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法错误的是
A. 空气显示影像时通过电激发氧气发光,该过程属于化学变化
B. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
C. 全息投影膜是一种薄而柔的聚酯膜(PET),该聚酯膜是通过缩聚反应形成的
D. 全息投影技术常用卤化银作光敏材料,利用了光照时卤化银可分解产生Ag原子的特点
3. 固态电池是解锁低空经济、人形机器人等“新质生产力”的关键钥匙。下列关于新一代全固态锂电池的说法正确的是
A. 新型涂层中Ta的化合价为+5
B. 核心原料的电子式为
C. 放电过程从正极向负极移动
D. 含质子7mol
4. “一勤天下无难事”。下列劳动项目所用的化学知识正确的是
劳动项目
化学知识
A
环保行动:宣传用布袋子代替聚乙烯塑料袋
聚乙烯塑料有毒
B
学农劳作:用石膏改良盐碱土壤
硫酸钙溶液显酸性
C
工业劳作:向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+
FeS水解显碱性
D
家务劳动:用热纯碱溶液洗涤粘有油脂的菜盘子
油脂在碱性条件下发生水解
A. A B. B C. C D. D
5. 将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生大量白烟。下列说法不正确的是
A. 、HCl中的共价键分别是键、s-p σ键
B. 反应过程涉及配位键的形成
C. 白烟的产生体现了的还原性
D. 用浓硝酸代替浓盐酸,也会产生大量白烟
6. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.测定次氯酸溶液的pH
B.铁钥匙镀铜
C.除去乙炔中混有的H2S
D.制备Cl2
A. A B. B C. C D. D
7. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. M可为钠,氧化物2可用作潜水艇中呼吸面具的供氧剂
B. M可为铁,其盐的水溶液可制备胶体用于自来水的杀菌消毒
C. M可为氮,氧化物1是红棕色有刺激性气味的有毒气体
D. M可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
8. 化合物M(结构如图所示)可应用于荧光探针。下列关于M的说法正确的是
A. 有16个σ键 B. 存在配位键
C 不能发生加成反应 D. 碳原子均采取sp杂化
9. 元素均为短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单离子半径:
C. 、、的单质分子均为非极性分子
D. 最简单氢化物的键角:
10. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 30gSiO2中含有硅氧键个数为NA
B. 标准状况下,44.8LNO和22.4LO2反应后的分子数是2NA
C. 常温下,1.0LpH=12的Ba(OH)2溶液中OH-的数目是0.02NA
D. 将1molNH4Cl与少量的稀氨水混合后,溶液呈中性,则溶液中数目为NA
11. 利用W管进行二氧化硫性质一体化实验,装置示意图如下。下列说法错误的是
A. 弯管M中发生的反应只体现了硫酸的酸性
B. 弯管P中溶液不变蓝说明氧化性
C. 弯管Q中红色刚好褪去时,恰好完全反应
D. 弯管M中固体、甲中溶液分别替换为KMnO4、浓盐酸,可以证明非金属性:
12. 由结构不能推出对应性质的是
结构
性质
A
水分子的空间结构为V形
冰的密度比液态水的小
B
石墨有类似金属的导电性
石墨中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动
C
离子液体中离子半径大
离子液体的熔点较低
D
烷基是推电子基团
甲酸的酸性大于乙酸的酸性
A. A B. B C. C D. D
13. 物质的性质决定其用途。下列相关反应的离子方程式书写正确的是
A. 用稀硫酸回收定影液(含Na2S2O3)中的硫:
B. 少量的Na投入硫酸铜溶液:
C. 实验室用氯化铝溶液与过量氨水制备氢氧化铝:
D. 用银氨溶液检验乙醛中的醛基
14. 甲酸铵(HCOONH4)在有机合成、分析化学等领域应用广泛。25℃时,其水溶液显酸性。下列关于甲酸铵溶液的说法正确的是
A. 溶液中存在c(HCOO-)<c()
B. 溶液中存在c(HCOO-)+c(HCOOH)=c()+c(NH3·H2O)
C. 加水稀释后,的值变小
D. 加入氨水调节溶液pH=7,c(HCOOH)=c(NH3·H2O)
15. 某同学在实验室对和反应进行探究,实验设计如图所示(部分夹持装置省略):
下列叙述错误的是
A. a中固体为和
B. b中可使用无水作为干燥剂
C. 已知M中反应产生两种环境友好型物质,则作还原剂
D. 可通过抽动铜丝控制d中反应发生与停止
16. 如图所示是一种电催化还原二氧化碳制备甲醇的装置原理图及相关反应历程(*表示吸附在催化剂表面的物种)。已知转移电子的理论容量为,下列说法错误的是
A. 有甲醇生成时,左室溶液质量不变
B. 有甲醇生成时,理论容量为
C. 生成甲醇的总反应,化学方程式为:
D. 决速步骤的反应式为:
第Ⅱ部分非选择题(本题共4小题,共56分)
17. 兴趣小组探究与的还原性,设计实验并进行分析。
资料:i.为翠绿色晶体;水溶液中存在:
;
ii.为黄色固体,微溶于水。
【实验一】探究的还原性
步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
在避光处,向溶液中缓慢加入溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤、洗涤。
得到翠绿色溶液和翠绿色晶体
Ⅱ
取少量步骤Ⅰ中的翠绿色溶液,滴加溶液。
未出现蓝色沉淀
(1)溶液的配制:取固体溶于_____(填试剂名称),再稀释至指定浓度。
(2)将步骤Ⅰ中的翠绿色晶体光照一段时间,发生反应的化学方程式为:____。
________+__
(3)根据实验现象推测出未被氧化,从平衡常数分析可能的原因是_________。
【实验二】利用电化学装置探究还原性
(4)实验中观察到电流计的指针发生偏转,_____(填实验现象),右侧烧杯有气泡产生。根据实验现象得出此条件下还原性:_____(填“>”或“<”)。与实验一相比,该套装置的优点是_____。
【实验三】探究、与溶液反应
步骤
实验操作
现象
Ⅰ
向溶液中加入溶液,过滤
立即产生黄色沉淀
Ⅱ
取步骤Ⅰ中黄色沉淀,洗涤,向沉淀中加入过量的溶液,振荡,静置。
剧烈放热,产生大量红褐色沉淀、无色气体
Ⅲ
待充分反应后,向其中加入稀硫酸,调节pH约为4.
得到翠绿色溶液
(5)科学家通过手持技术证明了此条件下和均可被氧化,且还原性。在实验三中能说明被氧化的实验现象是_____。若要证明实验三中的也被氧化,需补充验证性实验,其方案为_____(填实验操作和现象)。
【实验结论】由于反应条件的影响,与还原性的表现出现差异。
18. 一种从深海多金属结核[主要含,有少量的NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液()的工艺流程如下:
已知:①萃取的原理:(萃取剂RH是一种有机酸);
②金属氢氧化物胶体具有吸附性,可以吸附溶液中的阳离子;
③常温下,部分氢氧化物的Ksp如下表。
氢氧化物
(1)Ni在元素周期表中的位置是___________。
(2)“酸浸还原”时,还原的离子方程式为___________。
(3)“沉铁”时需加热至200℃,原因是___________。
(4)“沉铝”时,pH最高可调至___________(忽略溶液体积变化)。[,,,]
(5)“第一次萃取”后,向萃取液1中加入___________(填化学式)溶液进行反萃取,可以得到溶液。
(6)“第二次萃取”时,、与混合萃取剂形成的配合物(如图所示,M表示金属元素)更稳定,下列关于“第二次萃取”的说法正确的是___________。
A. 配合物中金属离子的配位数为6 B. 配合物中氮原子的杂化类型为sp²
C. 配合物中因存在分子内氢键而难溶于水 D. 配位时,被氧化
(7)Cu与P、Sn形成的合金(磷青铜)可用作耐磨零件和弹性合金原件。某立方磷青铜晶胞结构如图8所示(晶胞边长为a pm),相邻离子间最近距离之比___________,距离Sn最近的Cu有___________个。
(8)“电解”时,一般在萃余液2中加入少量稀硫酸,以Fe片、石墨棒为电极,在答题卡虚线框中,画出电解池示意图并做相应标注___________;电解液中加入稀硫酸的目的是为了防止___________。
19. 过渡金属单质及其化合物在化工生产、环境保护、催化等领域应用广泛。
(1)基态原子的价层电子排布式为_______。
(2)高炉炼铁时发生反应: 、,则下该反应_______(填“能”或“不能”)自发进行。
(3)催化剂可以将温室气体(、)转化为,反应体系中可能存在下列过程:
i.
ii.
iii.
① _______。
②当,,在催化转化为的反应体系中,伴随少量副产物出现,且的转化率、和的产率受气体混合物在反应炉内的流动速率影响(用空间流率表示)。通过实验测得相关数据如图1所示。生产甲醇的最佳空间流率为_______;的转化率随着空间流率的增加而下降的原因是_______。
③催化转化为的一种反应机理进程如图2所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,表示过渡态)。转化为的进程中,决速步反应式为_______。
(4)用处理,然后负载、等贵金属,即可将直链烷烃转化为支链烷烃。水溶液中存在平衡:,。某溶液中,、、与的关系如图3所示。
①表示与溶液关系的曲线为_______。
②计算的平衡常数_______。(写出计算过程,结果保留至小数点后一位数)
20. 我国科学家在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中的一个反应如下(反应条件略):
(1)化合物1a中含氧官能团的名称为_______。
(2)化合物3a的分子式为_______,其同分异构体能发生银镜反应的有_______种,其中核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的有_______。
A. 在1a、2a和3a生成4a的过程中,有键的断裂与键的形成
B. 4a分子中存在手性碳原子,并有7个碳原子采取杂化
C. 4a和5a都属于氨基酸
D. 5a分子中,有大键,可存在分子内氢键
(4)在一定条件下制备化合物I(),该反应中:
①若反应物之一能与FeCl3溶液作用显色,则另一反应物为_______(写化学式)。
②若反应物之一为V形结构分子,则另一反应物为_______(写结构简式)。
(5)以化合物2a、和为有机原料合成化合物Ⅱ()。
①第一步:卤代烃发生取代反应生成化合物III,写出其化学反应方程式_______(注明反应条件)。
②第二步:化合物III发生_______反应生成化合物IV,若用核磁共振氢谱监测该反应,则可推测:与化合物III对比,化合物IV的氢谱图中_______。
③第三步:由2a、与化合物_______(写结构简式)反应生成化合物II。
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2026届香山中学高三化学高考模拟预测
本试卷共8页,20小题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A或B)填涂在答题卡相应位置上,将条形码横贴在答题卡右上角“贴条形码区”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将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 Si-28 Cl 35.5
1. 文物记载着中华文明的灿烂成就,下列文物主要由合金材料制成的是
A.裴李岗文化骨笛
B.透雕重环玉佩
C.朱雀青铜顶饰
D.九霄环佩木古琴
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.骨笛的主要材质是动物骨骼,属于天然有机材料,不是合金,A不符合题意;
B.玉佩的主要材质是玉石,属于无机硅酸盐矿物,不是合金,B不符合题意;
C.青铜是铜和锡/铅等形成的铜合金,属于合金材料,C符合题意;
D.木古琴主体材质是木材,属于天然有机高分子材料,不是合金,D不符合题意;
故选C。
2. 2025年巴黎AI峰会上,DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法错误的是
A. 空气显示影像时通过电激发氧气发光,该过程属于化学变化
B. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
C. 全息投影膜是一种薄而柔的聚酯膜(PET),该聚酯膜是通过缩聚反应形成的
D. 全息投影技术常用卤化银作光敏材料,利用了光照时卤化银可分解产生Ag原子的特点
【答案】A
【解析】
【详解】A.通过电激发氧气发光,是利用氧气将电能转化为光能,氧气没有发生改变,该过程属于物理变化,A错误;
B.氮化镓是性能优良的半导体材料,属于新型无机非金属材料,B正确;
C.聚酯PET是由二元酸和二元醇通过缩聚反应制得的高分子材料,C正确;
D.卤化银具有感光性,光照时可发生分解反应生成Ag原子,因此可用作光敏材料,D正确;
故选A。
3. 固态电池是解锁低空经济、人形机器人等“新质生产力”的关键钥匙。下列关于新一代全固态锂电池的说法正确的是
A. 新型涂层中Ta的化合价为+5
B. 核心原料的电子式为
C. 放电过程从正极向负极移动
D. 含质子7mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.化合物中正负化合价代数和为0,为价,为价,设化合价为,可得:,解得,A正确;
B.是离子化合物,电子式需要标出阴阳离子电荷,正确电子式为,B错误;
C.放电过程为原电池原理,原电池中阳离子从负极向正极移动,C错误;
D.的原子序数为3,因此的质子数为3,含质子,是的质量数,不是质子数,D错误;
故选A。
4. “一勤天下无难事”。下列劳动项目所用的化学知识正确的是
劳动项目
化学知识
A
环保行动:宣传用布袋子代替聚乙烯塑料袋
聚乙烯塑料有毒
B
学农劳作:用石膏改良盐碱土壤
硫酸钙溶液显酸性
C
工业劳作:向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+
FeS水解显碱性
D
家务劳动:用热的纯碱溶液洗涤粘有油脂的菜盘子
油脂在碱性条件下发生水解
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.塑料袋丢弃后,在自然界会引起白色污染,但聚乙烯无毒,A错误;
B.盐碱土壤中含碳酸根离子,用石膏改良盐碱土壤,CaSO4转化为更难溶的CaCO3,硫酸钙溶液显中性,B错误;
C.向工业废水中添加FeS以除去废水中的Cu2+,FeS与Cu2+形成CuS沉淀,实现了沉淀的转化,没有体现FeS在溶液中水解呈碱性,C错误;
D.纯碱为碳酸钠,其水溶液呈碱性,热的纯碱溶液的碱性更强,油脂在碱性条件下易水解生成高级脂肪酸盐和甘油,高级脂肪酸盐和甘油均溶于水,被水冲洗掉,D正确;
故答案选D。
5. 将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生大量白烟。下列说法不正确的是
A. 、HCl中的共价键分别是键、s-p σ键
B. 反应过程涉及配位键的形成
C. 白烟的产生体现了的还原性
D. 用浓硝酸代替浓盐酸,也会产生大量白烟
【答案】C
【解析】
【详解】A.中采取杂化,的杂化轨道与的轨道形成键;中的轨道与的轨道形成键,A正确;
B.反应生成,中的提供孤电子对、提供空轨道形成配位键,反应过程涉及配位键的形成,B正确;
C.该反应为,反应中无元素化合价升降,属于非氧化还原反应,不体现的还原性,C错误;
D.浓硝酸具有挥发性,挥发出的与反应生成固体,也会产生大量白烟,D正确;
故答案选C。
6. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A.测定次氯酸溶液的pH
B.铁钥匙镀铜
C.除去乙炔中混有的H2S
D.制备Cl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.次氯酸钠溶液有漂白性,会漂白pH试纸,A错误;
B.此项中铁钥匙镀铜,铁应该充当阴极,铜充当阳极,B错误;
C.乙炔与CuSO4溶液不反应,H2S和CuSO4溶液反应得到CuS沉淀和H2SO4,从而除去H2S,C正确;
D.实验室制取氯气用浓盐酸和MnO2加热反应,0.1mol/L的盐酸为稀盐酸,不能制取氯气,D错误;
故选C。
7. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. M可为钠,氧化物2可用作潜水艇中呼吸面具供氧剂
B. M可为铁,其盐的水溶液可制备胶体用于自来水的杀菌消毒
C. M可为氮,氧化物1是红棕色有刺激性气味的有毒气体
D. M可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
【答案】A
【解析】
【详解】A.M可为钠,氧化物1为氧化钠,氧化物2为过氧化钠,过氧化钠可用作潜水艇中呼吸面具的供氧剂,A正确;
B.若M为铁,铁与氧气一定条件下可生成氧化亚铁,氧化亚铁继续与氧气反应生成氧化铁,但氧化铁难溶于水,无法直接溶于水生成碱,且氢氧化铁胶体不能用于自来水的杀菌消毒,B错误;
C.若M为氮气,氧化物1是一氧化氮,氧化物2是二氧化氮,一氧化氮是无色的,二氧化氮是红棕色的,C错误;
D.若M为碳,盐的热稳定性应该为,D错误;
故选A。
8. 化合物M(结构如图所示)可应用于荧光探针。下列关于M的说法正确的是
A. 有16个σ键 B. 存在配位键
C. 不能发生加成反应 D. 碳原子均采取sp杂化
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个M分子中有4个C-C键、4个C=C键、3个C-N键、1个C=N键、2个B-N键、2个B-F键、7个C-H键,双键中有1个σ键、1个π键,故σ键有个,A错误;
B.原子的价电子排布为,存在空轨道,环上右侧原子存在孤电子对,原子的孤电子对填入原子的空轨道,形成了配位键,B正确;
C.M分子含有碳碳双键,可以与氢气、等发生加成反应,C错误;
D.M分子的碳原子均形成了碳碳双键,采取杂化,D错误;
故答案选B。
9. 元素均为短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单离子半径:
C. 、、的单质分子均为非极性分子
D. 最简单氢化物的键角:
【答案】B
【解析】
【分析】依据横、纵坐标分析,可知a~k依次为第二周期,据此解答。
【详解】A.同周期元素从左到右第一电离能增加,基态Be元素具有全充满的轨道,其具有最大的第一电离能,第一电离能:,即,A错误;
B.具有18个电子,均具有10个电子,的离子半径最大,电子数相同的离子,原子序数越小,离子半径越大,则简单离子半径:,B正确;
C.N、O、F的单质分子为,为非极性分子,为极性分子,C错误;
D.、、的中心原子杂化类型均为,孤电子对数越多,键角越小,的孤电子对数分别为0、2、1,故键角:,D错误;
故答案为B。
10. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 30gSiO2中含有硅氧键个数为NA
B. 标准状况下,44.8LNO和22.4LO2反应后的分子数是2NA
C. 常温下,1.0LpH=12的Ba(OH)2溶液中OH-的数目是0.02NA
D. 将1molNH4Cl与少量的稀氨水混合后,溶液呈中性,则溶液中数目为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.在二氧化硅晶体中,1个Si原子形成4个硅氧键,1个O原子形成2个硅氧键,则1molSiO2含有4mol硅氧键,30gSiO2的物质的量为=0.5mol,所以含有硅氧键个数为2NA,A错误;
B.标准状况下,44.8LNO和22.4LO2反应生成2mol,一部分转化为,则反应后的分子数小于2NA,B错误;
C.常温下,1.0LpH=12的Ba(OH)2溶液中,,,的数目是0.01NA,C错误;
D.将1molNH4Cl与少量的稀氨水混合后,溶液中存在,溶液呈中性,,则,,则溶液中数目为NA,D正确;
故选D。
11. 利用W管进行二氧化硫性质一体化实验,装置示意图如下。下列说法错误的是
A. 弯管M中发生的反应只体现了硫酸的酸性
B. 弯管P中溶液不变蓝说明氧化性
C. 弯管Q中红色刚好褪去时,恰好完全反应
D. 弯管M中固体、甲中溶液分别替换为KMnO4、浓盐酸,可以证明非金属性:
【答案】C
【解析】
【详解】A.弯管M中硫酸与粉末反应生成,硫酸中与结合生成和,硫酸只体现酸性,A正确;
B.若氧化性强于,则可以将氧化为,使淀粉变蓝;弯管P中溶液不变蓝,说明不能氧化,可证明氧化性,B正确;
C.酚酞的变色范围为,时红色褪去。溶液本身,刚好接近变色点,通入后,只要反应掉部分,溶液就会降到8.2以下,红色褪去,此时仍有部分未反应,并非恰好完全反应,C错误;
D.弯管M中固体、甲中溶液分别替换为、浓盐酸,则可产生会使弯管P中的淀粉碘化钾溶液变蓝,即可证明非金属性:,D正确;
故选C。
12. 由结构不能推出对应性质的是
结构
性质
A
水分子的空间结构为V形
冰的密度比液态水的小
B
石墨有类似金属的导电性
石墨中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动
C
离子液体中的离子半径大
离子液体的熔点较低
D
烷基是推电子基团
甲酸的酸性大于乙酸的酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.水分子间能形成氢键,在固态冰中氢键导致分子排列有序、空隙增大,因此冰的密度小于液态水,该性质不能由水分子为V形结构直接推出,其主要原因是水分子间形成的氢键,A错误;
B.石墨有类似金属导电性,说明其结构中存在自由移动的带电粒子,在石墨晶体中,这种带电粒子就是未参与杂化的p轨道上形成的离域大π键中的电子,因此可以由其导电性推断出电子可在整个碳原子平面中运动,B正确;
C.离子液体的熔点由离子键强度决定,离子半径越大,离子键越弱,熔点越低,能由结构推出性质,C正确;
D.烷基为推电子基团,推电子效应会导致羧基中羟基的极性减小,更难电离出氢离子,减弱羧酸的酸性,因此甲酸的酸性大于含烷基的乙酸酸性,结构能推出性质,D正确;
故选A。
13. 物质的性质决定其用途。下列相关反应的离子方程式书写正确的是
A. 用稀硫酸回收定影液(含Na2S2O3)中的硫:
B. 少量的Na投入硫酸铜溶液:
C. 实验室用氯化铝溶液与过量氨水制备氢氧化铝:
D. 用银氨溶液检验乙醛中的醛基
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液与稀硫酸混合,在酸性环境中发生自身歧化反应生成二氧化硫、硫单质和水,离子方程式为:,A正确;
B.少量金属钠投入溶液中,Na非常活泼先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,总反应的离子方程式为:,B错误;
C.氢氧化铝不溶于弱碱,故向氯化铝溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为:,C错误;
D.要拆成和,不能直接写成化学式,方程式应为,D错误;
故答案为A。
14. 甲酸铵(HCOONH4)在有机合成、分析化学等领域应用广泛。25℃时,其水溶液显酸性。下列关于甲酸铵溶液的说法正确的是
A. 溶液中存在c(HCOO-)<c()
B. 溶液中存在c(HCOO-)+c(HCOOH)=c()+c(NH3·H2O)
C. 加水稀释后,的值变小
D. 加入氨水调节溶液pH=7,c(HCOOH)=c(NH3·H2O)
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液显酸性,故,结合电荷守恒,可得,A错误;
B.甲酸铵中和初始浓度相等,根据物料守恒,含C微粒总浓度等于含N微粒总浓度,即,B正确;
C.甲酸电离常数,变形得,加水稀释时溶液酸性减弱,减小,温度不变不变,故该比值变大,C错误;
D.加入氨水调时,由电荷守恒得,但氨水引入了额外的N元素,因此含N微粒总浓度大于含C微粒总浓度,即,代入,得,D错误;
故选B。
15. 某同学在实验室对和反应进行探究,实验设计如图所示(部分夹持装置省略):
下列叙述错误的是
A. a中固体为和
B. b中可使用无水作为干燥剂
C. 已知M中反应产生两种环境友好型物质,则作还原剂
D. 可通过抽动铜丝控制d中反应的发生与停止
【答案】B
【解析】
【分析】据实验装置分析可知,装置a中用Ca(OH)2和NH4Cl制备氨气,方程式为,b中盛放碱石灰干燥氨气,d中Cu与浓硝酸制备NO2,方程式为4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,用无水CaCl2干燥NO2,生成的两种气体进入M中发生反应,8NH3+6NO27N2+12H2O,上方的气球用于收集尾气气体,
【详解】A.根据实验室制备NH3的原理:NH4Cl与Ca(OH)2固体混合加热可生成NH3:,a中固体为和,A正确;
B.NH3是碱性气体,不能用酸性干燥剂(如浓硫酸)干燥,也不能用CaCl2干燥,因为CaCl2会与NH3形成络合物CaCl2·8NH3,导致NH3被吸收,通常NH3应使用碱石灰(CaO和NaOH的混合物)干燥,B错误;
C.M中NH3与NO2在催化剂作用下反应,生成两种环境友好型物质。根据氧化还原反应规律,可能的反应为:8NH3+6NO27N2+12H2O,NH3中的N从-3价升高到0价,被氧化,作还原剂;NO2中的N从+4价降低到0价,被还原,作氧化剂,C正确;
D.装置d中,浓硝酸与Cu反应生成NO2:,通过抽动铜丝,可以控制Cu与浓硝酸的接触,从而控制反应的发生与停止,D正确;
故答案选B。
16. 如图所示是一种电催化还原二氧化碳制备甲醇的装置原理图及相关反应历程(*表示吸附在催化剂表面的物种)。已知转移电子的理论容量为,下列说法错误的是
A. 有甲醇生成时,左室溶液质量不变
B. 有甲醇生成时,理论容量为
C. 生成甲醇的总反应,化学方程式为:
D. 决速步骤的反应式为:
【答案】C
【解析】
【分析】左侧装置是电解池,电极a连接电源正极,应为阳极;电极b连接电源负极,应为阴极。根据题目,左侧通入H2,右侧通入CO2,最终生成CH3OH。结合反应历程图,可以推测:左侧(阳极):H2失去电子生成H+,反应为 ,右侧(阴极):CO₂在催化剂表面被还原为CH3OH,总反应为 ,质子交换膜允许H⁺从左室迁移到右室,维持电荷平衡。
【详解】A.根据总反应 ,生成1 mol CH3OH需要3 mol H2参与反应,左侧阳极反应为 ,每消耗1 mol H2,生成2 mol H+,这些H+通过质子交换膜进入右室,因此左室溶液总质量不变,A正确;
B.根据题目,转移1 mol电子的理论容量为26.8 A·h,生成1 mol CH3OH需要转移6 mol电子( ),因此理论容量为:6mol×26.8 A·h/mol=160.8 A·h,B正确;
C.根据反应历程图,反应物 的总能量高于产物 的总能量,该反应为放热反应, ,总反应方程式应为:,C错误;
D.根据反应历程图,活化能最大的步骤是 ,其能垒最高(约1.40 eV),是整个反应的决速步骤,D正确;
故答案选C
第Ⅱ部分非选择题(本题共4小题,共56分)
17. 兴趣小组探究与的还原性,设计实验并进行分析。
资料:i.为翠绿色晶体;水溶液中存在:
;
ii.为黄色固体,微溶于水。
【实验一】探究的还原性
步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
在避光处,向溶液中缓慢加入溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤、洗涤。
得到翠绿色溶液和翠绿色晶体
Ⅱ
取少量步骤Ⅰ中的翠绿色溶液,滴加溶液。
未出现蓝色沉淀
(1)溶液的配制:取固体溶于_____(填试剂名称),再稀释至指定浓度。
(2)将步骤Ⅰ中的翠绿色晶体光照一段时间,发生反应的化学方程式为:____。
________+__
(3)根据实验现象推测出未被氧化,从平衡常数分析可能的原因是_________。
【实验二】利用电化学装置探究的还原性
(4)实验中观察到电流计的指针发生偏转,_____(填实验现象),右侧烧杯有气泡产生。根据实验现象得出此条件下还原性:_____(填“>”或“<”)。与实验一相比,该套装置的优点是_____。
【实验三】探究、与溶液反应
步骤
实验操作
现象
Ⅰ
向溶液中加入溶液,过滤
立即产生黄色沉淀
Ⅱ
取步骤Ⅰ中黄色沉淀,洗涤,向沉淀中加入过量的溶液,振荡,静置。
剧烈放热,产生大量红褐色沉淀、无色气体
Ⅲ
待充分反应后,向其中加入稀硫酸,调节pH约为4.
得到翠绿色溶液
(5)科学家通过手持技术证明了此条件下和均可被氧化,且还原性。在实验三中能说明被氧化的实验现象是_____。若要证明实验三中的也被氧化,需补充验证性实验,其方案为_____(填实验操作和现象)。
【实验结论】由于反应条件的影响,与还原性的表现出现差异。
【答案】(1)盐酸/浓盐酸
(2)
(3)该配合物的解离平衡常数极小,与形成稳定的离子,使溶液中和浓度都很低,氧化性和还原性都较弱,难以发生氧化还原反应
(4) ①. 左侧烧杯中溶液由黄色逐渐变为浅绿色 ②. ③. 避免生成配离子,同时比较了两种离子的还原性
(5) ①. 步骤Ⅱ中产生大量红褐色沉淀 ②. 在步骤Ⅱ用涂有澄清石灰水的烧杯罩住试管,观察烧杯壁是否变浑浊(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
中易水解,配制溶液时需将固体溶于浓盐酸抑制水解,再稀释到指定浓度;
【小问2详解】
该反应为氧化还原反应,得电子被还原为,部分中+3价C失电子被氧化为,根据电子守恒、原子守恒配平得;
【小问3详解】
该配合物的解离平衡常数极小,与形成稳定的离子,使溶液中和浓度都很低,氧化性和还原性都较弱,难以发生氧化还原反应;
【小问4详解】
该装置为原电池,右侧发生氧化反应,为负极,左侧发生还原反应,为正极生成,因此左侧溶液颜色变浅,还原剂还原性大于还原产物,故还原性,因此观察到的实验现象是 左侧烧杯中棕黄色溶液逐渐变为浅绿色,与实验一相比,该装置的优点是原电池将氧化、还原半反应分隔在两极,避免与发生配位结合生成稳定配离子,可直观比较两种离子的还原性;
【小问5详解】
被氧化为,在中性条件下生成红褐色沉淀,可证明被氧化,故实验三中观察到的现象是步骤Ⅱ中产生大量红褐色沉淀,被氧化生成,检验即可证明被氧化,所以实验方案为在步骤Ⅱ用涂有澄清石灰水的烧杯罩住试管,观察烧杯壁是否变浑浊,若变浑浊,说明被氧化。
18. 一种从深海多金属结核[主要含,有少量的NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液()的工艺流程如下:
已知:①萃取的原理:(萃取剂RH是一种有机酸);
②金属氢氧化物胶体具有吸附性,可以吸附溶液中的阳离子;
③常温下,部分氢氧化物的Ksp如下表。
氢氧化物
(1)Ni在元素周期表中的位置是___________。
(2)“酸浸还原”时,还原的离子方程式为___________。
(3)“沉铁”时需加热至200℃,原因是___________。
(4)“沉铝”时,pH最高可调至___________(忽略溶液体积变化)。[,,,]
(5)“第一次萃取”后,向萃取液1中加入___________(填化学式)溶液进行反萃取,可以得到溶液。
(6)“第二次萃取”时,、与混合萃取剂形成的配合物(如图所示,M表示金属元素)更稳定,下列关于“第二次萃取”的说法正确的是___________。
A. 配合物中金属离子的配位数为6 B. 配合物中氮原子的杂化类型为sp²
C. 配合物中因存在分子内氢键而难溶于水 D. 配位时,被氧化
(7)Cu与P、Sn形成的合金(磷青铜)可用作耐磨零件和弹性合金原件。某立方磷青铜晶胞结构如图8所示(晶胞边长为a pm),相邻离子间最近距离之比___________,距离Sn最近的Cu有___________个。
(8)“电解”时,一般在萃余液2中加入少量稀硫酸,以Fe片、石墨棒为电极,在答题卡虚线框中,画出电解池示意图并做相应标注___________;电解液中加入稀硫酸的目的是为了防止___________。
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2)
(3)加快氧化为以及沉淀的生成,使分解成以免金属氢氧化物将溶液中的金属阳离子吸附沉降
(4)5 (5) (6)AB
(7) ①. ②. 12
(8) ①. ②. 抑制的水解(或防止的生成)
【解析】
【分析】工艺目的是从(有少量的)中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液(),根据流程“酸浸还原”过程加入硫酸溶液并通入二氧化硫,则样品转化为可溶的,则以滤渣形式除去。通过“沉铁”和“沉铝”,将溶液中的铁元素和铝元素除去,因此第一次萃取前,溶液中的金属离子仅有以及前面工序中引入的钠离子。结合已知①的萃取原理和流程,可得出萃取余液2中主要是,最终通过电解得到Mn。根据分析回答后续问题。
【小问1详解】
Ni在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族;
小问2详解】
酸浸还原中还原生成和,因此离子方程式为:
【小问3详解】
沉铁过程主要发生被氧化,通过调节pH生成沉淀,最后以形式除去,而加热可以促进反应进行,并让分解成,以免金属氢氧化物将溶液中的金属阳离子吸附沉降。故答案为:加快氧化为以及沉淀的生成,使分解成以免金属氢氧化物将溶液中的金属阳离子吸附沉降;
【小问4详解】
通过表格可以得出,溶解度: << < < ,因此“沉铝”过程要避免的析出,当溶液中与恰好达到饱和的时候有:,pH=,因此溶液pH最高可调节到5;
【小问5详解】
通过题目中的已知①可以确定,第一次萃取后,铜离子经过反应转化为,为了得到溶液,可以加入浓度较大的硫酸溶液,使上述反应逆向移动,最后通过分液来实现目的,答案为:;
【小问6详解】
A.该配合物的中心离子为、。从结构中可以看出中心离子的连接了6个原子,因此金属离子的配位数为6,A正确;
B.配合物中氮原子形成了3条σ键,参与了大π键,因此的杂化类型为sp2,B正确;
C.配合物中因存在长链烷基,因此极性较小,难溶于水,C错误;
D.配位时,提供空轨道,并没有被氧化,D错误;
答案选AB;
【小问7详解】
从晶胞中可以看出,Cu与Cu最近的距离为相邻两面心的距离,等于的晶胞边长,P与P最近的距离为一条棱的两点距离,也等于晶胞边长,因此:1=,以体心的Sn为研究对象,距离其最近的Cu位于12个面心,故答案为12;
【小问8详解】
已知电解池两电极是Fe片、石墨棒,电解液是萃余液2加少量稀硫酸,目的是通过电解得到Mn,因此阳极应该用石磨棒,阴极用Fe片(以免Fe做阳极放电从而引起电极损耗),故装置图如下:;萃余液2中会水解,导致溶液中产生,加入稀硫酸增加氢离子浓度,可以制的水解或防止的生成。
19. 过渡金属单质及其化合物在化工生产、环境保护、催化等领域应用广泛。
(1)基态原子的价层电子排布式为_______。
(2)高炉炼铁时发生反应: 、,则下该反应_______(填“能”或“不能”)自发进行。
(3)催化剂可以将温室气体(、)转化为,反应体系中可能存在下列过程:
i.
ii.
iii.
① _______。
②当,,在催化转化为反应体系中,伴随少量副产物出现,且的转化率、和的产率受气体混合物在反应炉内的流动速率影响(用空间流率表示)。通过实验测得相关数据如图1所示。生产甲醇的最佳空间流率为_______;的转化率随着空间流率的增加而下降的原因是_______。
③催化转化为的一种反应机理进程如图2所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注,表示过渡态)。转化为的进程中,决速步反应式为_______。
(4)用处理,然后负载、等贵金属,即可将直链烷烃转化为支链烷烃。水溶液中存在平衡:,。某溶液中,、、与的关系如图3所示。
①表示与溶液关系的曲线为_______。
②计算的平衡常数_______。(写出计算过程,结果保留至小数点后一位数)
【答案】(1)
(2)不能 (3) ①. -70.26 ②. 3600 ③. 随着空间流率的增加,反应物与催化剂接触的时间变短,催化不充分 ④.
(4) ①. P ②. 4.5
【解析】
【小问1详解】
为第25号元素,价层电子排布式为;
【小问2详解】
根据吉布斯自由能变的计算公式,代入相关数据可得,因此下该反应不能自发进行;
【小问3详解】
①反应可由反应反应iii得到,根据盖斯定律,;
②根据题目的信息,为主要产物,为副产物,为了提高主要产物的产率,尽可能减少副产物的产生,则生产甲醇的最佳空间流率为;随着空间流率的增加,在催化剂表面附着的时间变短,催化剂催化不充分,故的转化率下降;
③慢反应是整个反应的决速步,活化能最大,由图像可知由符合决速步的特征,即为;
【小问4详解】
①已知水溶液中存在平衡:、,当溶液增大时,减小,减小,增大,所以、、分别为、、浓度与的关系曲线;
②由图像可知,当趋近为0的时候,溶液中几乎只有,,可认为原子的总浓度为,时,、,则根据F原子守恒:,故的平衡常数。
20. 我国科学家在光-酶催化合成中获得重大突破,光-酶协同可实现基于三组分反应的有机合成,其中的一个反应如下(反应条件略):
(1)化合物1a中含氧官能团的名称为_______。
(2)化合物3a的分子式为_______,其同分异构体能发生银镜反应的有_______种,其中核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为_______。
(3)下列说法正确的有_______。
A. 在1a、2a和3a生成4a的过程中,有键的断裂与键的形成
B. 4a分子中存在手性碳原子,并有7个碳原子采取杂化
C. 4a和5a都属于氨基酸
D. 5a分子中,有大键,可存在分子内氢键
(4)在一定条件下制备化合物I(),该反应中:
①若反应物之一能与FeCl3溶液作用显色,则另一反应物为_______(写化学式)。
②若反应物之一为V形结构分子,则另一反应物为_______(写结构简式)。
(5)以化合物2a、和为有机原料合成化合物Ⅱ()。
①第一步:卤代烃发生取代反应生成化合物III,写出其化学反应方程式_______(注明反应条件)。
②第二步:化合物III发生_______反应生成化合物IV,若用核磁共振氢谱监测该反应,则可推测:与化合物III对比,化合物IV的氢谱图中_______。
③第三步:由2a、与化合物_______(写结构简式)反应生成化合物II。
【答案】(1)醛基 (2) ①. ②. 2 ③. (3)AB
(4) ①. ②.
(5) ①. ②. 氧化 ③. 氢原子信号峰由5个变为3个,峰面积之比为4:4:2 ④.
【解析】
【分析】和先发生加成反应和消去反应生成,与发生加成反应生成和,据此分析;
【小问1详解】
的含氧官能团为醛基;
【小问2详解】
的分子式为,其同分异构体能发生银镜反应说明含有醛基,结构简式为,共2种,其中核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为;
【小问3详解】
A.由分析可知,和3a生成4a的反应为和先发生加成反应和消去反应生成,与发生加成反应生成,反应中有π键的断裂与σ键的形成,A正确;
B.4a分子中存在1个手性碳原子(),分子中苯环上的碳原子和碳氧双键碳原子采取杂化,共有7个,B正确;
C.4a和5a分子中都不含羧基,都不属于氨基酸,C错误;
D.5a分子的氮原子上没有氢原子,不能形成分子内氢键,D错误;
故选AB;
【小问4详解】
①若反应物之一能与溶液作用显色,该反应物含有酚羟基,由逆推,反应物为,与氢气发生加成反应生成,则另一反应物为;
②若反应物之一为V形结构分子,该反应物是,和水发生加成反应生成,则另一反应物为;
【小问5详解】
由题意可知,合成的合成步骤如下:;
①卤代烃参与的第一步反应为发生水解反应生成,反应的化学方程式为。
②第一步所得的化合物III()发生氧化反应生成化合物IV(),与III的氢谱对比,化合物IV的氢谱图中氢原子信号峰由5个变为3个,峰面积之比为4:4:2;
③最后一步反应的反应物为2a、与反应生成化合物II()。
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