内容正文:
2026年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷
化学试题
本试卷满分100分 考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mn-55
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。
1. 云南传统工艺是各民族的智慧结晶,下列说法错误的是
A. 始创于云南石屏的传统铜制工艺品“乌铜走银”,其中的铜合金硬度比纯铜的大
B. “户撒刀”锻制中将红热铁制刀具浸入水中,表面有生成
C. “手工造纸”中加入草木灰(含)可以降低纸浆的
D. “银胎掐丝珐琅”用到的硅酸盐珐琅化学性质稳定
2. 下列化学用语表示或说法正确的是
A. 基态氮原子轨道表示式:违背了洪特规则
B. 基态镓原子的简化电子排布式:
C. HBr中σ键的电子云轮廓图:
D. 甲醇的空间填充模型:
3. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入过量:
B. 向明矾溶液中加入至恰好完全沉淀:
C. 向溶液中通入足量:
D. 与反应:
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是
A. 水蒸气含有的氢键数为
B. 标准状况下,和按任意体积比组成气体,则氢、氧原子总数为
C. 1 L 1 mol/L的NaF溶液中氟离子总数为
D. 室温下,的溶液中,由水电离出的数目为
5. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 图①装置——配制溶液
B. 图②装置——检验浓硫酸与铜反应后产物中是否含有铜离子
C. 图③装置——比较、、S的氧化性强弱
D. 图④装置——测定稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热
6. W是一种重要的中间体,其合成“片段”如图。下列说法正确的是
A. 分子中所有原子可能共平面
B. 有机物的名称是1-碘丙烷
C. 上述五种有机物都能与NaOH溶液发生反应
D. 最多能与发生加成反应
7. 草酸亚铁可作为生产电池正极材料磷酸铁锂的原料,受热容易分解,为探究草酸亚铁的热分解产物,按下面所示装置进行实验。
下列说法正确的是
A. 装置D的作用是除去混合气中的水蒸气,由于草酸亚铁的热分解产物中没有水,故装置D可省略
B. 实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有和
C. 反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴溶液,溶液无颜色变化,证明分解产物中不含
D. 反应结束后,应先停止通入,再熄灭A,E处酒精灯
8. 物质的结构决定物质的性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
键角:CH4()大于NH3()
中心原子杂化方式
B
摩氏硬度:金刚石(10)>石英(7)
晶体类型
C
酸性:
羟基极性
D
热稳定性:HF>HCl
分子间作用力
A. A B. B C. C D. D
9. 在Ga-Cu-Mg催化剂表面上甲醇与水蒸气重整的机理如图所示。
已知:“*”表示该微粒吸附在催化剂表面;为带有一定电性的吸附位点,易吸附极性大的分子。
下列说法错误的是
A. 反应过程中,可能生成副产物甲醛、甲酸
B. 上述反应涉及到极性键的断裂和非极性键的形成
C. 吸附位点对水分子的吸附能力大于
D. 若用代替,则生成的氢气为和
10. 化合物可广泛应用于印刷、染色等工业。X、Y、Z、W都是前四周期元素且原子序数依次增大,X的一种核素被广泛应用于考古研究中,Y与X电子层数相同,且基态Y原子价电子的s能级与p能级的电子数之比为,Z的焰色试验为紫色,元素W位于周期表d区,且其基态原子核外含有4个未成对电子。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 该化合物中,W的化合价为价
C. 常温下,单质Z、W均能与水反应
D. 中键与键数目比为
11. 以水泥厂的废料(主要成分为MgO,含少量MnO、、FeO、、等杂质)为原料制备的工艺流程如下:
已知:。下列说法正确的是
A. 为提高酸浸速率,可使用浓硫酸
B. 试剂X可以是
C. NaClO与物质的量为反应时的离子方程式为:
D. 操作a所得滤液经处理后可返回到“调pH”循环利用
12. 一种高效光电催化水分解的装置如图1所示,光照时,催化电极的反应机理如图2所示,循环过程中催化电极消耗前2个的过程最慢,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 催化电极与外接电源的正极相连
B. 泡沫镍电极的电极反应式为
C. 过程①②③中,活化能最大的为过程①
D. 催化电极上完成次循环时,理论上泡沫镍电极上产生
13. 具有亚铁磁性(含有未成对电子)的某种锰的氧化物具有立方晶胞结构,其晶胞由小立方体A和B组成,结构如下。设为阿伏加德罗常数的值,下列有关该氧化物的说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 晶胞中Mn的配位环境不完全相同
C. 若将该氧化物中的全部替换为,则该物质将失去磁性
D. 若晶体密度为,则晶胞边长为
14. 25°C时,向含的溶液中滴加氨水,混合液中或或]与的关系如图所示。下列叙述正确的是
已知:下,。
A.
B. 直线代表与的关系
C. 溶液中
D. 的平衡常数为
二、非选择题:本题共四小题,共58分。
15. 银是重要的工业材料。以分金渣(主要成分、,少量、的氧化物)为原料,回收银的工艺流程如下:
已知:
①25℃,,。
②与NaOH反应得到PbO;
③、的氧化物均不参与反应。
(1)“还原1”中可以加快化学反应速率的措施有________(任写一种)。
(2)“还原1”中氧化产物为环境友好气体,生成该气体的化学方程式为________。
(3)“氧化”时,Ag转化为。若不使用,也能完成该转化,但缺点是________。
(4)25℃时进行“沉铅”:向体积为、和均为的溶液中,加入等体积溶液,应大于________(忽略溶液体积的变化,离子浓度小于可认为沉淀完全)。
(5)“还原2”中,第一步反应为,氨水浓度和反应温度对银浸出率和溶液中(简称浓度)影响如图所示,反应最佳条件为________;高于最佳温度时,银浸出率下降的可能原因为________。
(6)AgCl和Ag的立方晶胞结构如图所示,其中AgCl的晶胞参数为。
①AgCl和Ag晶胞中Ag的配位数之比为________;
②AgCl晶体的密度________[写计算式,,阿伏加德罗常数的值为]。
16. (亚硫酸亚铜铵)是一种白色的难落于水、难溶于酒精的化工产品。某小组设计如下实验装置制备,并测定的纯度。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__________。
(2)检查装置A气密性的操作方法为__________。
(3)实验步骤:ⅰ.实验开始时,首先向仪器a中逐滴加入氨水至过量;
ⅱ.然后向仪器a中通入;
ⅲ.反应完毕后,分离B中产品的主要操作是过滤、酒精洗涤、干燥。
①加入氨水至过量可观察到主要现象有__________,该过程的总反应的离子方程式为__________。
②实验室打开装置A中的分液漏斗滴加98.3%硫酸,发现产气的速率很慢,其原因可能为__________,把98.3%硫酸更换为70%硫酸后,产气速率明显加快。
③用酒精替代水洗涤的优点是_____________。
(4)测定产品中的含量。实验如下:
取a g样品加入仪器a中,再加入足量溶液并加热,蒸出的通入含有标准溶液的锥形瓶中,加入2滴甲基橙作指示剂,用标准溶液滴定剩余的,消耗标准溶液。样品中含(以计)的质量分数是__________%;下列操作使得的质量分数偏大的有__________(填字母)。
a.用标准溶液滴定前仰视滴定管读数,滴定后读数正确
b.标准溶液使用前敞口放置于空气中一段时间
c.滴定读数后,发现滴定管尖嘴处还悬有一滴氢氧化钠溶液
d.用溶液吸收操作缓慢,导致部分外逸到空气中
17. 水煤气变换[ ]是重要的化工过程,广泛应用于制氢和合成氨等工业。
已知:净反应速率。
回答下列问题:
(1)25℃、101 kPa,由最稳定单质生成1 mol化合物的焓变,称为标准摩尔生成焓。见下表:
物质
H2(g)
H2O(g)
CO(g)
CO2(g)
标准摩尔生成焓/(kJ·mol-1)
0
-242
-110
-393
H2O(l)的标准摩尔生成焓_______242 kJ·mol-1(填“>”、“<”或“=”);计算的_______kJ·mol-1。
(2)欲提高CO的平衡转化率,可采取的措施有_______(只需答出一条)。
(3)无催化剂,计算机分析水煤气变换反应进程与(kcal·mol-1)的关系如图甲所示。若与的变化趋势基本一致,则反应最快的是第_______步(填“一”“二”或“三”);Z型HCOOH和E型HCOOH的球棍模型分别为、,从分子结构分析,Z型HCOOH更稳定的原因是可通过_______(填“共价键”“离子键”或“氢键”)二聚合形成环状结构,能量更低。
(4)800℃,密闭容器中投入物质的量相等的CO(g)和H2O(g),发生水煤气变换反应,CO的平衡转化率为50%,Kp=_______。
(5)氧化铁为催化剂,初始时体系中的,,反应温度分别为467℃、489℃,水煤气变换中CO和H2分压随时间变化的关系如图乙所示。
①曲线a、d和b、c对应的两组反应中,初始时的压力商的是_______。
②计算在30~90 min内,曲线b对应物质表示的平均净反应速率_______kPa·min-1(列出计算式即可);曲线a的反应温度较曲线b的高,但30~90 min的,原因是_______。
18. 灵芝杂菇类化合物有抗炎、降血糖的作用,使用玉米芯可以生产制备此类化合物的中间体,流程如图:
已知:①;
②TBSOTf为试剂叔丁基二甲基硅基三氟甲磺酸酯:-OTBS为二甲基叔丁基硅氧基。
(1)化合物A属于醛糖,分子中无支链,结构与葡萄糖类似,则A的结构简式为___________。
(2)化合物B中含氧官能团的名称是___________。
(3)化合物C的名称为___________。
(4)H→I的化学方程式为___________。
(5)化合物J是H的同分异构体,符合下列条件的J有___________种;
①与FeCl3作用显紫色
②1 mol J能与足量的银氨溶液反应生成6 mol Ag
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:1的结构简式为___________(任写一种)。
(6)反应F+G→H分四步进行:
其中:ⅰ的结构简式是___________;ⅱ生成ⅲ的反应类型为___________。
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2026年普通高等学校招生全国统一考试仿真卷
化学试题
本试卷满分100分 考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mn-55
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。
1. 云南传统工艺是各民族的智慧结晶,下列说法错误的是
A. 始创于云南石屏的传统铜制工艺品“乌铜走银”,其中的铜合金硬度比纯铜的大
B. “户撒刀”锻制中将红热铁制刀具浸入水中,表面有生成
C. “手工造纸”中加入草木灰(含)可以降低纸浆的
D. “银胎掐丝珐琅”用到的硅酸盐珐琅化学性质稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.合金的硬度大于成分金属的硬度,铜合金硬度比纯铜的大,故A正确;
B.将红热铁制刀具浸入水中,铁和水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气,故B正确;
C.溶液呈碱性,“手工造纸”中加入草木灰(含)可以提高纸浆的,故C错误;
D.硅酸盐珐琅具有良好的耐火性和化学稳定性,故D正确;
选C。
2. 下列化学用语表示或说法正确的是
A. 基态氮原子轨道表示式:违背了洪特规则
B. 基态镓原子的简化电子排布式:
C. HBr中σ键的电子云轮廓图:
D. 甲醇的空间填充模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.洪特规则规定,基态原子中,填入简并轨道(同一能级的不同轨道)的电子总是优先单独分占不同轨道,且自旋平行, 基态原子能级有3个电子,按洪特规则,应分占在3个轨道,故题给轨道表示式违背了洪特规则,A正确;
B.是31号元素,基态原子简化电子排布式应为,选项遗漏了,书写错误,B错误;
C.中键是的轨道和的轨道头碰头重叠形成,原子半径远大于,电子云轮廓应为不对称:,(一侧更大,一侧更小),图示错误,C错误;
D.图示画有共价键,属于球棍模型,不是空间填充模型(空间填充模型不画出化学键,仅用原子球紧密堆积表示空间结构),表述错误,D错误;
故选A。
3. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向溶液中通入过量:
B. 向明矾溶液中加入至恰好完全沉淀:
C. 向溶液中通入足量:
D. 与反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液中通入过量时,产物应为而非,正确离子方程式为,A错误;
B.明矾为,恰好完全沉淀时,,对应离子方程式符合反应配比和产物,B正确;
C.向溶液中通入足量时,和均被氧化,选项中仅写出被氧化,正确离子方程式为,C错误;
D.与反应时,生成的中的氧全部来自,进入中,不会生成,正确的离子方程式为2Na2O2+2H218O=4Na++2OH-+218OH-+O2↑,D错误;
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是
A. 水蒸气含有的氢键数为
B. 标准状况下,和按任意体积比组成气体,则氢、氧原子总数为
C. 1 L 1 mol/L的NaF溶液中氟离子总数为
D. 室温下,的溶液中,由水电离出的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.水蒸气中水分子间距大,几乎不存在氢键,无法计算氢键数目,A错误;
B.标准状况下1.12L混合气体总物质的量为,设物质的量为,物质的量为,氢原子物质的量为,氧原子物质的量为,二者之和为,数目为,B正确;
C.溶液中会发生水解,因此1L 1mol/L的溶液中总数小于,C错误;
D.题目未给出溶液的体积,无法计算由水电离出的的物质的量及数目,D错误;
故答案选B。
5. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 图①装置——配制溶液
B. 图②装置——检验浓硫酸与铜反应后产物中是否含有铜离子
C. 图③装置——比较、、S的氧化性强弱
D. 图④装置——测定稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的中和热
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中直接将溶液倒入容量瓶中,未使用玻璃棒引流,A错误;
B.浓硫酸与铜反应后,溶液中可能含有未反应的浓硫酸。若将水直接加入反应液中,由于浓硫酸稀释会放出大量热量,可能导致液体飞溅,存在安全隐患。正确的操作应是将反应后的溶液缓慢倒入水中,并不断搅拌。因此,图②装置不符合实验安全要求,无法达到实验目的,B错误;
C.左侧KMnO4与浓盐酸反应生成Cl2:,此反应表明KMnO4的氧化性强于Cl2。生成的Cl₂通入Na2S溶液中,发生反应:,此反应表明Cl2的氧化性强于S。综合来看,氧化性顺序为:KMnO4>Cl2>S,该装置能够实现比较三种物质氧化性强弱的目的。此外,尾气用浸有NaOH溶液的棉花吸收,可防止Cl2污染环境,C正确;
D.图④中使用了环形金属搅拌棒。根据中和热测定的要求,应使用环形玻璃搅拌棒,而非金属搅拌棒。因为金属是热的良导体,使用金属搅拌棒会导致热量散失,影响实验结果的准确性,D错误;
故选C。
6. W是一种重要的中间体,其合成“片段”如图。下列说法正确的是
A. 分子中所有原子可能共平面
B. 有机物的名称是1-碘丙烷
C. 上述五种有机物都能与NaOH溶液发生反应
D. 最多能与发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.X分子中有甲基,甲基上的所有原子一定不同时共平面,A错误;
B.根据W的结构简式可推知,R是2-碘丙烷,B错误;
C.X中有酯基,Y中有Br原子,Z、W中有酯基和卤素原子F,R有I原子,都可以与NaOH溶液发生反应,C正确;
D.酯基中的碳氧双键不能与氢气发生加成反应,D错误;
故答案选C。
7. 草酸亚铁可作为生产电池正极材料磷酸铁锂的原料,受热容易分解,为探究草酸亚铁的热分解产物,按下面所示装置进行实验。
下列说法正确的是
A. 装置D的作用是除去混合气中的水蒸气,由于草酸亚铁的热分解产物中没有水,故装置D可省略
B. 实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有和
C. 反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴溶液,溶液无颜色变化,证明分解产物中不含
D. 反应结束后,应先停止通入,再熄灭A,E处酒精灯
【答案】B
【解析】
【分析】草酸亚铁受热容易分解,本实验是为了探究草酸亚铁的热分解产物,A装置草酸亚铁晶体加热分解,B装置中若出现浑浊,证明产物中有CO2存在,C装置利用氢氧化钠除去CO2,防止影响CO的检验,D装置利用浓硫酸干燥气体,F中出现浑浊,E内固体变红,证明分解产物存在CO。
【详解】A.装置D的作用是除去混合气中的水蒸气,虽然草酸亚铁的热分解产物中没有水,但通过B、C装置会带出水蒸气,且检验CO时必须干燥CO才能通入装置E中,故装置D不可省略,A错误;
B.据分析可知,实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有和,B正确;
C.因反应中生成CO,CO会部分还原氧化铁得到铁,因此反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴溶液,溶液无颜色变化,不能证明分解产物中不含,C错误;
D.反应结束后,应熄灭A、E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温避免生成的铜单质被氧化,D错误;
故选B。
8. 物质的结构决定物质的性质。下列性质差异与结构因素匹配正确的是
选项
性质差异
结构因素
A
键角:CH4()大于NH3()
中心原子杂化方式
B
摩氏硬度:金刚石(10)>石英(7)
晶体类型
C
酸性:
羟基极性
D
热稳定性:HF>HCl
分子间作用力
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH4和NH3的中心原子杂化方式均为,键角差异是因为NH3中心N原子有1对孤电子对,孤电子对与σ键的斥力大于σ键之间的斥力,与杂化方式无关,A错误;
B.金刚石和石英(SiO₂)均为共价晶体,硬度差异与晶体类型无关,B错误;
C.F的电负性大于Cl,-CF3的吸电子效应强于-CCl3,使CF3COOH中羟基的极性更大,更易电离出H+,故酸性更强,与羟基极性有关,C正确;
D.HF和HCl的热稳定性由H-X键能决定,H-F键能大于H-Cl键,故HF更稳定,与分子间作用力无关,D错误;
故选C。
9. 在Ga-Cu-Mg催化剂表面上甲醇与水蒸气重整的机理如图所示。
已知:“*”表示该微粒吸附在催化剂表面;为带有一定电性的吸附位点,易吸附极性大的分子。
下列说法错误的是
A. 反应过程中,可能生成副产物甲醛、甲酸
B. 上述反应涉及到极性键的断裂和非极性键的形成
C. 吸附位点对水分子的吸附能力大于
D. 若用代替,则生成的氢气为和
【答案】D
【解析】
【详解】A.从反应机理可以看出,过程中生成甲醛、甲酸结构的中间产物,因此反应过程中可能生成副产物甲醛、甲酸,A正确;
B.甲醇水蒸气重整的总反应为,反应过程中断裂的、、均为极性键,生成的中键为非极性键,因此涉及极性键的断裂和非极性键的形成,B正确;
C.已知易吸附极性大的分子,是极性分子,是非极性分子,因此对水分子的吸附能力大于,C正确;
D.若用代替,步骤Ⅱ之后生成的的两个来自甲醇;步骤Ⅲ发生加成反应,产物中的两个羟基均是,脱氢后和可以结合生成,同理步骤Ⅴ之后的产物也是,故生成的氢气是和,D错误;
答案选D。
10. 化合物可广泛应用于印刷、染色等工业。X、Y、Z、W都是前四周期元素且原子序数依次增大,X的一种核素被广泛应用于考古研究中,Y与X电子层数相同,且基态Y原子价电子的s能级与p能级的电子数之比为,Z的焰色试验为紫色,元素W位于周期表d区,且其基态原子核外含有4个未成对电子。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 该化合物中,W的化合价为价
C. 常温下,单质Z、W均能与水反应
D. 中键与键数目比为
【答案】D
【解析】
【分析】X的核素用于考古研究,则X为C;Y与X同周期,电子s能级与p能级电子数比为2:3,价电子排布为2s22p3,则Y为N;Z焰色试验为紫色,则Z为K;W为d区前四周期元素,基态有4个未成对电子,价电子排布为3d64s2,则W为Fe;该化合物为K3[Fe(CN)6];据此解答。
【详解】A.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,电负性N>C,即Y>X,A错误;
B.化合物为K3[Fe(CN)6],K为+1价,CN-为-1价,根据化合价代数和为0,Fe的化合价为+3价,B错误;
C.常温下K能与水剧烈反应,Fe常温下与纯水不反应,仅高温下可与水蒸气反应,C错误;
D.CN-中存在碳氮三键,1个三键含1个σ键和2个π键,故σ键与π键数目比为1:2,D正确;
故选D。
11. 以水泥厂的废料(主要成分为MgO,含少量MnO、、FeO、、等杂质)为原料制备的工艺流程如下:
已知:。下列说法正确的是
A. 为提高酸浸速率,可使用浓硫酸
B. 试剂X可以是
C. NaClO与物质的量为反应时的离子方程式为:
D. 操作a所得滤液经处理后可返回到“调pH”循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】以水泥厂废料(主要成分为,含少量、、、、等杂质)制备的流程为:废料先加入过量稀酸浸,、、、、与酸反应生成可溶性硫酸盐、、、、,不反应以固体形式残留;随后加入进行氧化,将氧化为、将氧化为沉淀;接着加入试剂调节,使、水解生成、沉淀,过滤除去、、等滤渣;最后对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(操作a),得到晶体。
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性和脱水性,且高浓度下浓度并非最高,会降低酸浸反应速率,同时带来安全隐患,因此不能使用浓硫酸提高酸浸速率,A错误;
B.试剂的作用是调节溶液,使、沉淀,需要能与反应且不引入新杂质,应选择、、等含镁的碱性物质,而呈中性,无法调节,B错误;
C.与按物质的量反应时,中从价被还原为价的,得到个电子,从价被氧化为价的,失去个电子,根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒,配平后的离子方程式为,C正确;
D.操作a为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,所得滤液主要成分为溶液,可返回到“蒸发浓缩、冷却结晶”步骤循环利用,D错误;
故答案选C。
12. 一种高效光电催化水分解的装置如图1所示,光照时,催化电极的反应机理如图2所示,循环过程中催化电极消耗前2个的过程最慢,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 催化电极与外接电源的正极相连
B. 泡沫镍电极的电极反应式为
C. 过程①②③中,活化能最大的为过程①
D. 催化电极上完成次循环时,理论上泡沫镍电极上产生
【答案】D
【解析】
【分析】催化电极为阳极,与外接电源正极相连,泡沫镍电极为阴极,与外接电源的负极相连,发生反应:,生成的移向阳极并在阳极表面放电,阳极电极反应为: ,据此分析。
【详解】A.据分析可知,催化电极为阳极,与外接电源正极相连,A正确;
B.据分析可知,泡沫镍电极为阴极,与外接电源的负极相连,发生反应:,B正确;
C.据题中所给信息知,催化电极消耗前2个的过程最慢,说明催化电极消耗前2个的活化能最高,即活化能最大的为过程①,C项正确;
D.催化电极上完成一次循环转移4个电子,则催化电极上完成次循环,转移,理论上泡沫镍电极上产生,D项错误;
故答案选择D。
13. 具有亚铁磁性(含有未成对电子)的某种锰的氧化物具有立方晶胞结构,其晶胞由小立方体A和B组成,结构如下。设为阿伏加德罗常数的值,下列有关该氧化物的说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 晶胞中Mn的配位环境不完全相同
C. 若将该氧化物中的全部替换为,则该物质将失去磁性
D. 若晶体密度为,则晶胞边长为
【答案】C
【解析】
【详解】A.据“均摊法”,晶胞中含个Mn、个O,所以该氧化物的化学式为,A正确;
B.由A、B结构可知,晶胞中Mn的配位环境不完全相同,B正确;
C.该物质中含、,将该氧化物中的全部替换为,由于仍存在未成对电子故仍存在磁性,C错误;
D.设晶胞边长为anm,结合A分析,晶体密度为,晶胞边长为a=,D正确;
故选C。
14. 25°C时,向含的溶液中滴加氨水,混合液中或或]与的关系如图所示。下列叙述正确的是
已知:下,。
A.
B. 直线代表与的关系
C. 溶液中
D. 的平衡常数为
【答案】D
【解析】
【分析】随着pH增大,增大,逐渐减小,则逐渐增大;,随着pH增大,增大,不变,则减小,逐渐增大;,随着pH增大,减小,不变,增大,减小,则代表。,时,,则代表,代表,据此分析;
【详解】A.代表p(Mg2+),由N点坐标可知,当pH=9时即c(H+)=10-9mol/L,c(OH-)=10-5mol/L,此时c(Mg2+)=10-1.25mol/L,==,A错误;
B.由分析可知,代表,即与pH的关系,B错误;
C.溶液中,和CH3COO-相互促进水解,导致离子浓度减小,又因,则和CH3COO-水解程度相同,因此,C错误;
D.的平衡常数==,结合M点坐标可知pH=7时,,,则,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共四小题,共58分。
15. 银是重要的工业材料。以分金渣(主要成分、,少量、的氧化物)为原料,回收银的工艺流程如下:
已知:
①25℃,,。
②与NaOH反应得到PbO;
③、的氧化物均不参与反应。
(1)“还原1”中可以加快化学反应速率的措施有________(任写一种)。
(2)“还原1”中氧化产物为环境友好气体,生成该气体的化学方程式为________。
(3)“氧化”时,Ag转化为。若不使用,也能完成该转化,但缺点是________。
(4)25℃时进行“沉铅”:向体积为、和均为的溶液中,加入等体积溶液,应大于________(忽略溶液体积的变化,离子浓度小于可认为沉淀完全)。
(5)“还原2”中,第一步反应为,氨水浓度和反应温度对银浸出率和溶液中(简称浓度)影响如图所示,反应最佳条件为________;高于最佳温度时,银浸出率下降的可能原因为________。
(6)AgCl和Ag的立方晶胞结构如图所示,其中AgCl的晶胞参数为。
①AgCl和Ag晶胞中Ag的配位数之比为________;
②AgCl晶体的密度________[写计算式,,阿伏加德罗常数的值为]。
【答案】(1)粉碎固体、适当加热、适当增大的浓度(合理即可)
(2)
(3)生成氮氧化物,污染环境
(4)0.0232 (5) ①. 浓度为,温度为30℃ ②. 温度升高与的配位反应被破坏,重新与生成AgCl;温度升高促进挥发,溶液中的浓度下降,导致银的浸出率下降
(6) ①. 1:2 ②.
【解析】
【分析】向分金渣中加入和,被还原为可溶性银氨络离子进入滤液;与反应生成沉淀,、的氧化物不反应,共同进入滤渣1;滤渣1中加入和H2O2与反应生成进入溶液,过滤后滤渣2为不反应的、的氧化物;向氧化后的溶液中加入,与结合生成沉淀;滤液中加入,与反应生成沉淀;AgCl 沉淀加入,被还原为单质。
【小问1详解】
“还原1”中可以加快化学反应速率的措施有粉碎固体、适当加热、适当增大的浓度(合理即可)。
【小问2详解】
“还原1”中向分金渣中加入和,故氧化产物是环境友好气体为氮气,生成该气体的化学方程式为。
【小问3详解】
“氧化”时,Ag转化为,若不使用,使用其他氧化剂如硝酸,其缺点是会产生有毒的氮氧化物气体,污染环境。
【小问4详解】
“沉铅”过程中要求铅离子完全沉淀,银离子不沉淀,故铅离子的浓度应小于,且,混合后,故反应后所需总硫酸的浓度为,因等体积混合,原硫酸溶液浓度应大于。
【小问5详解】
从图中可以看出,浓度为,温度为30℃时,银浸出率最高,故此为反应最佳条件;温度升高与的配位反应被破坏,重新与生成AgCl;温度升高促进挥发,溶液中的浓度下降,导致银的浸出率下降。
【小问6详解】
①AgCl晶胞中,银离子位于晶胞的棱心和体心,Cl⁻位于顶点和面心,的配位数为6;Ag晶胞为面心立方结构,Ag原子的配位数为12,故AgCl和Ag晶胞中Ag的配位数之比为1:2。
②根据图示可知,银离子和氯离子的个数分别为、,故晶胞中含有4个AgCl单元;AgCl晶体的密度为。
16. (亚硫酸亚铜铵)是一种白色的难落于水、难溶于酒精的化工产品。某小组设计如下实验装置制备,并测定的纯度。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__________。
(2)检查装置A气密性的操作方法为__________。
(3)实验步骤:ⅰ.实验开始时,首先向仪器a中逐滴加入氨水至过量;
ⅱ.然后向仪器a中通入;
ⅲ.反应完毕后,分离B中产品的主要操作是过滤、酒精洗涤、干燥。
①加入氨水至过量可观察到主要现象有__________,该过程的总反应的离子方程式为__________。
②实验室打开装置A中的分液漏斗滴加98.3%硫酸,发现产气的速率很慢,其原因可能为__________,把98.3%硫酸更换为70%硫酸后,产气速率明显加快。
③用酒精替代水洗涤的优点是_____________。
(4)测定产品中的含量。实验如下:
取a g样品加入仪器a中,再加入足量溶液并加热,蒸出的通入含有标准溶液的锥形瓶中,加入2滴甲基橙作指示剂,用标准溶液滴定剩余的,消耗标准溶液。样品中含(以计)的质量分数是__________%;下列操作使得的质量分数偏大的有__________(填字母)。
a.用标准溶液滴定前仰视滴定管读数,滴定后读数正确
b.标准溶液使用前敞口放置于空气中一段时间
c.滴定读数后,发现滴定管尖嘴处还悬有一滴氢氧化钠溶液
d.用溶液吸收操作缓慢,导致部分外逸到空气中
【答案】(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶)
(2)关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中滴加液体,一段时间后,分液漏斗液体无法滴下,说明发生装置气密性良好(合理即可)
(3) ①. 先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解得到深蓝色溶液(合理即可) ②. 或 ③. 生成的产物覆盖在反应物的表面,包裹结块(或浓硫酸中溶质主要以分子形式存在,浓度较小,或其他合理叙述) ④. 酒精易挥发,产品易干燥(合理即可)
(4) ①. ②. a
【解析】
【分析】装置A用98.3%硫酸与Na2SO3反应制备,装置B中先逐滴加入浓氨水至得到深蓝色的溶液,再通入SO2并与反应生成白色的NH4CuSO3沉淀,装置C用于吸收剩余的SO2,防止污染空气,据此解答。
【小问1详解】
由仪器构造可知,仪器a的名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶);
【小问2详解】
检查装置A气密性的操作方法为:关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中滴加液体,一段时间后,分液漏斗液体无法滴下,说明发生装置气密性良好;
【小问3详解】
①向三颈烧瓶中逐滴加入氨水时,硫酸铜溶液先与氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸铵,当氨水过量后,氢氧化铜沉淀与氨水反应生成深蓝色的硫酸四氨合铜溶液,则加入氨水至过量可观察到主要现象有:先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解得到深蓝色溶液,该过程的总反应的离子方程式为:或;
②实验室打开装置A中的分液漏斗滴加98.3%硫酸,发现产气的速率很慢,但把98.3%硫酸更换为70%硫酸后,产气速率明显加快,其原因可能为:生成的产物覆盖在反应物的表面,包裹结块(或浓硫酸中溶质主要以分子形式存在,浓度较小,或其他合理叙述);
③用酒精替代水洗涤的优点是:酒精易挥发,产品易干燥;
【小问4详解】
硫酸总的物质的量,含有氢离子的物质的量为,氢氧化钠的物质的量,所以氨气的物质的量,则样品中含(以计)的质量分数是%%;
a.滴定前仰视滴定管读数,使滴定前NaOH标准溶液体积读数偏大,滴定后读数正确,则消耗NaOH标准溶液体积偏小,导致样品中的质量分数偏大,a符合题意;
b.溶液使用前敞口放置于空气中一段时间,会吸收空气的二氧化碳,但由于选择甲基橙做指示剂,滴定硫酸时消耗NaOH标准溶液的体积不变,对样品中的质量分数无影响,b不符合题意;
c.滴定读数后,发现滴定管尖嘴处还悬有一滴氢氧化钠溶液,则滴定后NaOH标准溶液读数偏大,消耗NaOH标准溶液的体积偏大,导致样品中的质量分数偏小,c不符合题意;
d.用溶液吸收操作缓慢,导致部分外逸到空气中而造成损失,则样品中的质量分数偏小,d不符合题意;
故选a。
17. 水煤气变换[ ]是重要的化工过程,广泛应用于制氢和合成氨等工业。
已知:净反应速率。
回答下列问题:
(1)25℃、101 kPa,由最稳定单质生成1 mol化合物的焓变,称为标准摩尔生成焓。见下表:
物质
H2(g)
H2O(g)
CO(g)
CO2(g)
标准摩尔生成焓/(kJ·mol-1)
0
-242
-110
-393
H2O(l)的标准摩尔生成焓_______242 kJ·mol-1(填“>”、“<”或“=”);计算的_______kJ·mol-1。
(2)欲提高CO的平衡转化率,可采取的措施有_______(只需答出一条)。
(3)无催化剂,计算机分析水煤气变换反应进程与(kcal·mol-1)的关系如图甲所示。若与的变化趋势基本一致,则反应最快的是第_______步(填“一”“二”或“三”);Z型HCOOH和E型HCOOH的球棍模型分别为、,从分子结构分析,Z型HCOOH更稳定的原因是可通过_______(填“共价键”“离子键”或“氢键”)二聚合形成环状结构,能量更低。
(4)800℃,密闭容器中投入物质的量相等的CO(g)和H2O(g),发生水煤气变换反应,CO的平衡转化率为50%,Kp=_______。
(5)氧化铁为催化剂,初始时体系中的,,反应温度分别为467℃、489℃,水煤气变换中CO和H2分压随时间变化的关系如图乙所示。
①曲线a、d和b、c对应的两组反应中,初始时的压力商的是_______。
②计算在30~90 min内,曲线b对应物质表示的平均净反应速率_______kPa·min-1(列出计算式即可);曲线a的反应温度较曲线b的高,但30~90 min的,原因是_______。
【答案】(1) ①. < ②. -41
(2)增大水蒸气浓度[或增大]、降低反应温度、减小产物浓度(任答其中一条)
(3) ①. 二 ②. 氢键
(4)1 (5) ①. a、d ②. ③. 30~90 min内曲线a的反应较接近平衡(与平衡分压相差较小),与相差较小,而曲线b的反应距达到平衡较远(与平衡分压相差较大),与相差较大,故
【解析】
【小问1详解】
由H2O(g)生成H2O(l)要放热,故生成H2O(l)放出的热量更多,即H2O(l)的标准摩尔生成焓<242 kJ·mol-1;根据盖斯定律可知,的;
【小问2详解】
欲提高CO的平衡转化率,需要使平衡正向移动,可采取的措施为增大水蒸气浓度[或增大]、降低反应温度、减小产物浓度(任答其中一条);
【小问3详解】
根据反应进程可知反应分三步进行,每一步的反应速率看活化能,活化能越小速率越快,故反应最快的是第二步;Z型HCOOH分子间可通过氢键二聚形成稳定的环状结构,体系能量更低;
【小问4详解】
800℃,密闭容器中投入物质的量相等的CO(g)和H2O(g),发生水煤气变换反应,CO的平衡转化率为50%,列三段式各物质的物质的量分数相等,即各物质的分压相等,故Kp=;
【小问5详解】
a、d线为489℃的图像变化,b、c线为467℃的图像变化,由于该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,故a为H2,d为CO,从反应开始,H2减少,CO增大,平衡逆向进行,故 ;根据30min和90 min的坐标信息可知,曲线b对应物质表示的平均净反应速率为;曲线a的反应温度较曲线b的高,但30~90 min的,原因是30~90 min内曲线a的反应较接近平衡(与平衡分压相差较小),与相差较小,而曲线b的反应距达到平衡较远(与平衡分压相差较大),与相差较大,故;
18. 灵芝杂菇类化合物有抗炎、降血糖的作用,使用玉米芯可以生产制备此类化合物的中间体,流程如图:
已知:①;
②TBSOTf为试剂叔丁基二甲基硅基三氟甲磺酸酯:-OTBS为二甲基叔丁基硅氧基。
(1)化合物A属于醛糖,分子中无支链,结构与葡萄糖类似,则A的结构简式为___________。
(2)化合物B中含氧官能团的名称是___________。
(3)化合物C的名称为___________。
(4)H→I的化学方程式为___________。
(5)化合物J是H的同分异构体,符合下列条件的J有___________种;
①与FeCl3作用显紫色
②1 mol J能与足量的银氨溶液反应生成6 mol Ag
其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:1的结构简式为___________(任写一种)。
(6)反应F+G→H分四步进行:
其中:ⅰ的结构简式是___________;ⅱ生成ⅲ的反应类型为___________。
【答案】(1)CH2(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO
(2)醚键、醛基 (3)丁二酸(或1,4-丁二酸)
(4) (5) ①. 6 ②. ,(任答一种即可)
(6) ①. ②. 消去反应
【解析】
【分析】本题提供了一条利用玉米芯制备灵芝杂菇类化合物中间体的流程图,玉米芯经处理得到A(C5H10O5),属于醛糖,分子中无支链,结构与葡萄糖类似,可知A应为直链结构,含有一个醛基和四个羟基,其结构简式为CH2(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO;A转化为B;在催化剂作用下,B被H2O2/H+氧化为C;C在浓硫酸加热条件下,通过分子间脱水得到D;D与E互变异构;E在一定条件下转化为F;F与G经多步反应后生成H;H和(CH3CO)2O在吡啶作用下发生取代反应生成I,据此回答。
【小问1详解】
由分析可知,A应为直链结构,含有一个醛基和四个羟基,其结构简式为CH2(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO。
【小问2详解】
观察化合物B结构可知,其含氧官能团为醚键、醛基。
【小问3详解】
观察化合物C结构可知,其名称为丁二酸(或1,4-丁二酸)。
【小问4详解】
由分析可知,H和(CH3CO)2O在吡啶作用下发生取代反应生成I,化学方程式为。
【小问5详解】
H为,分子式为C9H6O4,化合物J是H的同分异构体,根据其与FeCl3作用显紫色,可知其含有酚羟基,另1 mol J能与足量的银氨溶液反应生成6 mol Ag,因1 mol醛基可生成2 mol Ag,可知其含有3个醛基,故符合条件的J有、、、、、共6种,满足核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:1的有2种,为、。
【小问6详解】
根据已知条件①,F和G先生成ⅰ,ⅰ的结构简式是,ⅱ生成ⅲ是ⅱ中的两个醇羟基发生消去反应生成了ⅲ,反应类型为消去反应。
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