内容正文:
2026届高考全真模拟Ⅲ
高三化学
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,考生号等填写在答题卡上。
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量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Mn 55 Fe 56
一、选择题:本题共14小题,每题3分,每题只有一个选项正确
1. 东北地区正积极布局新兴产业,发展新质生产力。新质生产力涉及新能源、新材料、生物医药与海洋装备等领域。下列说法错误的是
A. 太阳能、氢能、风能、海洋能都属于新能源
B. 创新药氢溴酸氘瑞米德韦片中所含氘与氕互为同位素
C. 铀和重水是核能开发中的重要原料,从海水中提取铀和重水具有一定的战略意义
D. 铜铟硫()量子点是纳米级的半导体材料,属于胶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳能、氢能、风能、海洋能均属于清洁、可再生能源,均属于新能源,A正确;
B.氘与氕为氢元素的不同核素,互为同位素,B正确;
C.铀是核反应堆燃料,重水(D2O)是中子减速剂,海水中存在微量铀和氘,提取技术具有战略价值,C正确;
D.量子点(如CuInS2)是纳米级半导体颗粒,本身为固体材料,可分散于分散剂形成胶体体系,胶体指分散体系,而非材料本身,D错误;
故选D。
2. 工业制取的主要反应为。下列说法正确的是
A. 为非极性分子 B. 的空间填充模型为
C. 的空间构型为正四面体 D. 的电子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.是书页形结构,分子不对称,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.分子空间构型为V形,且氧原子半径大于氢原子半径,题图的空间填充模型符合的结构特点,B正确;
C.中心N原子有1个孤电子对和3个成键电子对,空间构型为三角锥形,不是正四面体,C错误;
D.是离子化合物,电子式中的最外层8个电子需要全部标出,正确的电子式为,D错误;
故选B。
3. 关于模拟工业上从海水中提取镁的生产流程,下列操作错误的是
A.浓缩海水
B.沉淀
C.获得
D.制取镁
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓缩海水通过蒸发操作实现,图中蒸发皿加热、玻璃棒搅拌的操作合理,A正确;
B.向浓缩海水中加入石灰乳,搅拌可使Mg2+充分反应生成Mg(OH)2沉淀,试剂和操作均合理,B正确;
C.分离Mg(OH)2固体和溶液采用过滤操作,图中装置符合过滤操作“一贴二低三靠”的要求,C正确;
D.金属镁活泼性强,需电解熔融MgCl2制备,电解MgCl2溶液时阴极是H+放电,无法得到金属镁,操作错误,D错误;
因此答案选D。
4. 如图所示的物质转化关系中,固体X与固体Y研细后混合,常温下搅拌产生气体M和固体W,温度迅速下降;M能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;G是一种强酸;H是白色固体,常用作钡餐。下列说法错误的是
A. 固体X含有离子键和共价键 B. E在标准状况下是红棕色气体
C. W为可溶于水的有毒物质 D. 常温下可用铝制容器来盛装G的浓溶液
【答案】B
【解析】
【分析】M能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明M为,NH3与HCl反应生成X为NH4Cl;G是强酸,结合经催化氧化、与水反应的转化,推得E为,F为,G为;H是常用钡餐,为;W与溶液反应生成,说明W含;固体X与Y混合搅拌产生且温度迅速下降,可知该反应为与的反应,因此Y为,W为。
【详解】A.X为NH4Cl,含有与之间的离子键,以及中N与H原子之间的共价键,A 正确;
B.E为,在标准状况下是无色气体,而非红棕色(红棕色气体为),B 错误;
C.W为,可溶于水,且属于重金属离子,有毒,C 正确;
D.G为,常温下浓硝酸会使铝发生钝化,因此可用铝制容器盛装浓硝酸,D 正确;
故答案选B。
5. 下列反应方程式书写错误的是
A. 向绿矾的溶液中滴加铁氰化钾溶液:
B. 含氟牙膏预防龋齿:
C. 硫酸铜溶液与过量的氨水反应:
D. 药物碘化钾片和加碘食盐不可同时服用:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe2+与铁氰化钾反应生成蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀:,A正确;
B.羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH可与F-发生沉淀转化,生成更难溶、更耐腐蚀的氟磷灰石Ca5(PO4)3F:,B正确;
C.氨水过量时,生成的Cu(OH)2会继续与NH3·H2O反应生成可溶性的四氨合铜络离子[Cu(NH3)4]2+,不会得到Cu(OH)2沉淀,给出的反应是氨水少量时的反应,与“过量氨水”的条件不符,C错误;
D.碘化钾提供I-,加碘盐提供,酸性条件下发生归中反应生成I2:,D正确;
故选C。
6. 化合物A易溶于水,主要用于有机合成和食品添加剂,其结构如图所示。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q元素原子的价层电子排布式为。下列说法正确的是
A. 氢化物沸点:Q>Y
B. 第一电离能:Q>Z
C. 键角大小:
D. 所有原子最外层均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】已知Q价层电子排布式为,s轨道最多填充2个电子,故,Q价电子排布为,Q为O元素;X只形成1个单键,原子序数最小,故X为H元素;Y可形成4个共价键,原子序数小于Z(小于O),故Y为C元素;Z可形成3个共价键,原子序数介于C和O之间,故Z为N元素;W为+1价阳离子,原子序数大于O,短周期主族,故W为Na元素。
【详解】A.Q(O)的氢化物为、,Y(C)的氢化物为烃,含多个碳原子的烃(如固态烷烃)沸点远高于水,无法得出Q>Y,A错误;
B.同周期元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但N(Z)的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能N>O(即Z>Q),B错误;
C.ZX3是,X2Q是,二者中心原子均为杂化:中N只有1对孤对电子,中O有2对孤对电子,孤对电子越多对成键电子对斥力越大,键角越小,故键角:,C正确;
D. X为H,H原子最外层只有2个电子,不满足8电子稳定结构,D错误;
故答案为:C。
7. 研究表明,茉莉酸能促进西红柿中毒素转化成无毒物质,茉莉酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 茉莉酸存在顺、反异构体
B. 茉莉酸存在芳香族化合物的同分异构体
C. 茉莉酸分子中不含有手性碳原子
D. 茉莉酸最多能与发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中含碳碳双键,且符合顺、反异构体的条件,A项正确;
B.茉莉酸分子中含有1个碳碳双键、1个羰基、1个羧基和1个五元环,不饱和度为4,由于苯环有4个不饱和度,因此存在芳香族化合物的同分异构体,B项正确;
C.分子中含有2个手性碳原子:,C项错误;
D.碳碳双键、酮羰基能与发生加成反应,而羧基不能与发生加成反应,D项正确;
故选C。
8. 我国科学家基于光敏轮烷分子构筑了一种可控离子跨膜转运系统,其结构示意图如图所示。该轮烷分子以偶氮苯为光响应单元,通过18-冠-6与24-冠-8的协同作用,实现对的可控跨膜运输。下列说法错误的是
A. 光照后的顺式结构链发生弯曲,不利于跨膜运输
B. 上述过程体现出超分子在化学中的“分子识别”特性
C. 24-冠-8在分子轴上的迁移能力与其空腔尺寸相关
D. 由转化的能量变化可知偶氮苯的顺式结构更稳定
【答案】D
【解析】
【分析】该轮烷分子以偶氮苯为光响应开关,光照下由反式→顺式,引发结构形变;18-冠-6与24-冠-8作为环状主体分子,通过空腔大小差异协同识别并运输K+。系统通过构象变化控制离子通道开启或关闭;
【详解】A.从图中可直观看出,偶氮苯反式结构为直线型,利于两个冠醚协同定位、形成离子传输通道,光照后变为顺式,结构弯曲,破坏协同构型,阻碍K+转运,A正确;
B.冠醚对K+的选择性结合、轮烷环在轴上的位置调控,均依赖“主体-客体”的尺寸、电荷、几何匹配,是典型的超分子“分子识别”表现,B正确;
C.24-冠-8比18-冠-6空腔更大,迁移能力受轴表面结构、空腔匹配度影响。空腔尺寸决定其是否能顺利滑动、定位或释放离子,C正确;
D.偶氮苯的反式异构体(空间位阻小)是热力学稳定态,能量更低;顺式(空间位阻大)为光激发态,能量高、不稳定,在避光或加热条件下会自发异构化回反式。因此,“顺式更稳定”的结论完全违背基本有机化学常识,D错误;
答案选D。
9. 在“碳达峰、碳中和”的背景下,CO2电还原制、等化学品的研究备受关注。催化剂作用下CO2电还原可能的反应机理及相对能量变化如图所示(*表示吸附态)。已知:Bi、In、BiIn合金的活性位点对O的连接能力较强,Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强,Cu对CO的吸附能力远强于Au,且Cu吸附CO后不易脱离。下列说法正确的是
A. 大规模开采可燃冰作为新能源可减少的排放
B. A的结构为
C. 若还原产物为CO,则应选择Cu作催化剂
D. BiIn合金对CO2电还原为HCOOH的催化活性最高
【答案】D
【解析】
【详解】A.可燃冰燃烧产生,不能减少的排放,A错误;
B.CO2得到1个电子生成A,A仅带1个单位负电荷,故A的结构为,B错误;
C.若要得到CO产物,需要∗CO从催化剂表面脱离。题干已知:Cu对CO的吸附能力远强于Au,且Cu吸附CO后不易脱离,无法得到游离的CO,因此制CO不应选择Cu,C错误;
D.催化剂的催化活性和决速步的活化能有关,活化能越低,催化活性越高。由能量变化图可知,CO2还原为HCOOH时,BiIn合金的决速步活化能低于Bi和In,且BiIn合金对O的连接能力强,符合生成HCOOH的反应路径需求,因此催化活性最高,D正确;
故选D。
10. 硫酸肼()是化工生产中常用的还原剂。实验室以尿素、次氯酸钠、氢氧化钠和稀硫酸为原料制备硫酸肼,实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。已知肼()长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解;硫酸肼微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇、二氯乙烷等有机溶剂。下列说法正确的是
A. 左侧三颈烧瓶中发生的反应为
B. 装置B中过滤得到的产物硫酸肼可用热水洗涤
C. 装置B中二氯乙烷的作用仅为降低产物的溶解度,促进其析出
D. 加快分液漏斗中混合溶液的滴速,可提高硫酸肼的产率
【答案】A
【解析】
【详解】A.左侧三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为,A正确;
B.硫酸肼微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇、二氯乙烷等有机溶剂,因此装置B中过滤得到的产物硫酸肼可用无水乙醇洗涤,B错误;
C.肼分子中含有两个氨基,极易溶于水,可能发生倒吸现象,而右侧三颈烧瓶中二氯乙烷处于下层,还具有防倒吸的作用,C错误;
D.肼具有还原性,若加快分液漏斗中混合溶液的滴速,则过量的可将肼氧化而导致硫酸肼的产率降低,D错误;
答案选A。
11. 我国科学家开发出具有优异物理性能的新一代可循环聚酯塑料P,其合成路线如下。下列说法错误的是
A. 的反应属于取代反应
B. 中的官能团提高了的活泼性
C. 时缩聚为,时水解为
D. 调控烃基链的长度可影响聚酯塑料的物理性质
【答案】C
【解析】
【详解】A.由X、Y的结构可知,X→Y的反应为-R取代了X中的2个α—H原子,属于取代反应,故A正确;
B.X中的酯基对相邻位置的α—H的活泼性有影响,提高了α—H的活泼性,故B正确;
C.由图可知,25℃时Y开环加聚为P,150℃时P水解为,故C错误;
D.调控烃基链的长度可以改变相对分子质量,影响分子间作用力,所以影响聚酯塑料的物理性能,故D正确;
答案选C。
12. 我国科研团队研发了一种基于微生物燃料电池的肿瘤治疗系统,其简化电化学原理如图所示,电极N为经表面修饰后的厌氧微生物脱硫弧菌(Dsv),消耗肿瘤微环境中抑制免疫的乳酸作为“燃料”,并产生电子。同时,Mn2+能够激活免疫信号通路,加快抗肿瘤细胞成熟。已知肿瘤细胞糖蛋白中含有大量-OH、-NH2。下列说法错误的是
A. Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位
B. 电极电势:电极M>电极N
C. 电池工作时,正极区溶液的pH增大
D. 常温下,电极M每减少,理论上电极产生的CO2体积小于3.36 L
【答案】D
【解析】
【详解】A.Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位,故A项正确;
B.电极M为正极,电极N为负极,电极电势:电极M>电极N,故B项正确;
C.正极电极反应式为,每转移,消耗,因此正极区溶液的变大,故C项正确;
D.的物质的量为,结合正极电极反应式,每消耗0.3 mol,电路中转移0.6 mol,根据负极反应: ,故比例关系:,理论上负极产生0.15 mol,标准状况下的体积为3.36 L,常温下的体积大于3.36 L,故D项错误;
因此答案选D。
13. 晶态半导体材料硅化镁的立方晶胞结构如图。晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. Mg位于Si形成的四面体空隙中
B. 晶胞沿x轴方向的投影图为
C. 晶胞中Mg之间最近的距离为
D. N点Mg原子的分数坐标为
【答案】C
【解析】
【分析】由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的硅原子个数为:8×+6×=4,位于体内的镁原子个数为8,则晶胞的化学式为Mg2Si。
【详解】A.由晶胞结构可知,镁原子位于硅原子形成的四面体空隙中,A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞沿x轴方向投影得到的正方形中,晶胞的顶点的硅原子位于正方形的顶点,晶胞中面心上的硅原子位于正方形的中心和边上,晶胞中的镁原子,位于正方形的面对角线上,投影图为:,B正确;
C.由晶胞结构可知,镁原子之间最近的距离为边长的,由晶胞的晶胞参数为a pm可知,最近的距离为,C错误;
D.由晶胞结构可知,位于顶点的M原子的坐标为(0,0,0),则位于体对角线上的N原子的坐标为,D正确;
故选C。
14. 常温下,取20.00 mL浓度均为的甲胺和吡啶()混合溶液,用标准溶液滴定,滴定曲线如图甲,4种含氮微粒的分布分数与pH关系如图乙[如:]。下列说法正确的是
A. 吡啶的碱性强于甲胺
B. a点时,存在
C. b点时,
D. 甲胺电离平衡常数的数量级为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,曲线③和④的交点对应,曲线①和②的交点对应。根据时,碱与其共轭酸浓度相等,可知两种碱对应共轭酸的分别为10.6和5.2。共轭酸越大,对应碱的碱性越强,故甲胺的碱性强于吡啶,A错误;
B.由图甲可知,a点为甲胺恰好完全反应,此时溶质为等量的和,根据质子守恒,,B错误;
C.b点溶液呈酸性,故,C错误;
D.甲胺的电离平衡:,电离平衡常数,图乙中,当时,,此时,则,所以,数量级为,D正确;
故选D。
二、非选择题(共58分)
15. 炼锡废渣(含、、、、等)的综合利用可节约资源,降低环境污染。
已知:i.在强酸性溶液中,硅元素以活性二氧化硅的形式溶于水。剧烈搅拌、浓缩或酸性减弱时,均会沉淀出。
ii.。
iii.25℃。相关数据:,;,,。
Ⅰ.的提炼
(1)“酸浸Ⅰ”步骤中溶于稀盐酸的离子方程式为_______,含锡残渣内的主要成分为_______。
(2)“酸浸Ⅰ”中部分元素的溶解率随搅拌转速和温度的变化如下图所示。
①由图1可知Si的溶解率在250 r/min时最大,原因是_______。
②由图2可知“酸浸Ⅰ”温度不应高于45℃,原因是_______。
(3)“酸浸Ⅱ”中选用浓盐酸,结合沉淀溶解平衡解释其作用:_______。
Ⅱ.酸浸液的综合利用
(4)酸浸液中,,。溶液B中应小于_______,以防止析出。
(5)“减压蒸发”步骤所得X可循环利用,其化学式为_______。
【答案】(1) ①. ②. SnS
(2) ①. 搅拌转速小于250 r/min时,溶解速率小,溶解不充分;大于250 r/min,搅拌过于剧烈,会沉淀出 ②. 高于45℃,Sn的溶解率增大,提前浸出,回收率降低;同时Si的溶解率下降,混入含锡残渣,不利于Sn的分离提纯
(3),增大有利于与结合形成;增大有利于与生成,均使SnS的沉淀溶解平衡正向移动
(4)
(5)HCl
【解析】
【分析】Sn的提炼:酸浸Ⅰ加入稀盐酸浸取炼锡废渣;酸浸Ⅱ加入浓盐酸浸取含锡残渣;加入Zn置换制备单质Sn。
酸浸液的综合利用:酸浸液加硫酸,除去;溶液B中再加入硫酸为了除去;溶液C减压蒸发得到铁盐溶液,实现、HCl与铁盐三相分离。由此解题。
【小问1详解】
与稀盐酸反应生成和,其反应的离子方程式为;
在酸浸Ⅰ步骤中,根据流程图可知含锡物质并未溶解进入酸浸液,而是进入了含锡残渣。炼锡废渣中,CaO、、、均可溶于稀盐酸,而SnS的极小,不溶于稀盐酸等非氧化性酸,故含锡残渣中含有SnS和H2SiO3,主要成分为SnS。
【小问2详解】
①搅拌转速小于250 r/min时,溶解速率慢,溶解不充分,Si溶解率低;转速大于250 r/min时,搅拌过于剧烈,沉淀析出,Si的溶解率下降,故Si的溶解率在250 r/min时最大。
②温度高于45℃时,Sn的溶解率增大,提前浸出导致回收率降低;Si的溶解率下降,混入含锡残渣,不利于Sn的分离提纯。
【小问3详解】
SnS(s)存在沉淀溶解平衡,加入浓盐酸,增大,正向移动,降低,SnS的沉淀溶解平衡正向移动,促进SnS溶解;加入浓盐酸,增大有利于与生成,均使SnS的沉淀溶解平衡正向移动。
【小问4详解】
,为防止析出,需满足,则。
【小问5详解】
溶液C中含有HCl,减压蒸发时HCl挥发为气体X,可循环用于酸浸Ⅰ或酸浸Ⅱ步骤。
16. 三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,能使失活的电池再生并延长寿命,且保持电池原结构。其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向三颈烧瓶中加入、和20.0 mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.2 mL(3.37 g)三氟甲磺酰氯(,沸点为29~32℃),有气泡产生(装置如图1,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3 h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入10.0 mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0 mL蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1 h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.40 g。
已知:THF是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ滴加三氟甲磺酰氯的仪器名称为_______,球形冷凝管的作用是_______。
(2)步骤Ⅱ中抽滤装置如图2所示,抽滤结束时的操作顺序为_______(填序号),抽滤的优点是_______。
①关闭真空泵
②打开安全瓶中玻璃管上的旋塞
③取下布氏漏斗和吸滤瓶
(3)关于步骤Ⅱ、Ⅲ,下列说法错误的是_______(填字母)。
a.步骤Ⅱ中抽滤后洗涤的目的是将吸附在滤渣上的三氟甲基亚磺酸钠尽可能全部转入滤液中,提高产率
b.步骤Ⅲ中加盐酸的目的是先生成三氟甲基亚磺酸,再与LiOH反应,提高产品的纯度
c.取步骤Ⅲ中滤液少量于小试管中,滴加浓盐酸,若有白色沉淀生成,表明浓盐酸已加足量
(4)将注入电池后充电补锂,该过程中在阳极失去电子转化为两种气体离去,其中一种气体为,写出阳极电极反应式:_______。
(5)三氟甲基亚磺酸锂的产率为_______。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗 ②. 冷凝兼回流(防止三氟甲磺酰氯挥发),提高原料利用率
(2) ①. ②①③ ②. 过滤速度比较快,固液分离较为彻底
(3)c (4)
(5)50%
【解析】
【分析】向三颈烧瓶中加入、和20.0 mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.2 mL(3.37 g)三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亚磺酸钠、硫酸钠和氯化钠,碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,80℃下反应3 h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。向上述所得固体中加入10.0 mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,无水是除掉黄色固体里的水分,接着振荡、抽滤,除去硫酸钠,用四氢呋喃洗涤滤渣,可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转移到滤液中,提高产率。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:,析出白色固体。抽滤,洗涤。将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0 mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,室温搅拌反应1 h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.40 g,据此分析。
【小问1详解】
由图1可知,滴加三氟甲磺酰氯的仪器名称为恒压滴液漏斗;由于三氟甲磺酰氯沸点低,反应放热容易使其挥发,球形冷凝管的作用是冷凝回流三氟甲磺酰氯,提高原料利用率。
【小问2详解】
抽滤结束时,应该先打开安全瓶中玻璃管上的旋塞,使抽滤装置与大气压相通,恢复常压;在确保安全瓶已与真空源断开连接后,关闭真空泵;小心取下布氏漏斗和吸滤瓶;故正确的操作顺序是②①③;抽滤的优点过滤速度快;固液分离更彻底;沉淀更干燥;减少氧化风险等。
【小问3详解】
a.由分析可知,步骤Ⅱ中抽滤后用四氢呋喃去洗涤滤渣,将吸附在滤渣上的三氟甲基亚磺酸钠尽可能全部转入滤液中,提高产率,a正确;
b.由分析可知,将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:,先得到三氟甲基亚磺酸,生成的三氟甲基亚磺酸再与LiOH反应,提高产品的纯度,b正确;
c.取步骤Ⅲ中滤液少量于小试管中,滴加浓盐酸,若有白色沉淀生成,说明滤液里还有三氟甲基亚磺酸钠,浓盐酸没有加足量,c错误;
故答案选c。
【小问4详解】
中碳元素化合价为+3价,元素化合价为+2价,在阳极上失去电子,硫元素化合价由+2价升高为+4价,碳元素化合价不变,生成和;则阳极电极反应式为。
【小问5详解】
3.37 g三氟甲磺酰氯()在合成原理中,按理论上可产生的三氟甲基亚磺酸锂,实际只产生了,则三氟甲基亚磺酸锂的产率为。
17. 科研人员开发了三种新型氨合成方法。
方法一:N2(g)+3H2O(g)+3CO(g)=2NH3(g)+3CO2(g) ΔH3
已知:①2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g) ΔH1=+1266.4 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
(1)ΔH3=___________kJ/mol。
(2)反应①、②的吉布斯自由能变化(ΔG)随温度变化情况如图1所示,结合图像分析反应N2(g)+3H2O(g)+3CO(g)=2NH3(g)+3CO2(g)中CO的作用是___________。
方法二:200℃,常压下,利用工业废气NO与H2在催化剂表面反应直接合成NH3。主要反应如下:
主反应:2NO(g)+5H2(g)⇌2NH3(g)+2H2O(g)
副反应:2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)
(3)分析该合成方法较传统合成氨的优势:___________。(写出两点即可)
(4)200℃,恒压p条件下,向一密闭容器中按n(NO):n(H2)=1:3投料发生以上反应。一段时间后体系达到平衡状态,NO的转化率为80%,NH3选择性为90%(NH3的选择性=×100%)。则主反应的压强平衡常数Kp=___________(写出计算式即可,平衡分压=气体的物质的量分数×总压)。
(5)研究表明,固溶体型催化剂OsxPt1-x/γ-Al2O3在合成反应中表现出优异的性能。根据图2分析:当OsxPt1-x中Os的含量为___________时为最佳催化效果。
方法三:400℃,常压下,首先利用催化剂Ni/BaC2晶体表面存在“阴离子空位”诱导N2活化,再进行氢化,协同作用来生产NH3。
(6)催化剂吸附能的负值表示微粒从气相吸附到催化剂表面形成化学键时所释放的能量。图3是催化剂Ni/BaC2晶体表面N2活化的过程,N原子与钡离子结合,请从物质结构的视角解释Ni/BaC2催化剂表面N2“水平吸附”比“末端吸附”的吸附能(Eads)低的原因___________。
(7)若将N2和H2同时通入反应体系,NH3的产生速率大幅下降,请解释原因___________。
【答案】(1)-215.8
(2)引入CO后,反应在一定温度下ΔG<0,反应可以自发进行(其他合理答案也可)
(3)反应条件温和;将污染物NO高效转化为有价值的NH3;能耗更低;废气利用(答案合理即可)
(4)
(5)0.1 (6)水平吸附使N2双端同时与Ba2+作用,N≡N键更易活化
(7)N2和H2竞争吸附或H2会覆盖部分活性位,降低N2的吸附和活化几率(合理答案均给分)
【解析】
【小问1详解】
目标反应=,故==。
【小问2详解】
反应①,反应②,引入CO后,反应在一定温度下,反应可以自发进行。
【小问3详解】
该合成方法较传统合成氨的优势:反应条件温和;将污染物NO高效转化为有价值的;能耗更低;可实现废气利用。
【小问4详解】
设初始,则,段时间后体系达到平衡状态,NO的转化率为80%,NH3选择性为90%,故平衡时,,,,,,故=。
【小问5详解】
根据图2可知,当OsxPt1-x中Os的含量为0.1时为最佳催化效果。
【小问6详解】
由图可知水平吸附使N2双端同时与Ba2+作用,N≡N键更易活化,从而吸附能更低。
【小问7详解】
将N2和H2同时通入反应体系,N2和H2竞争吸附或H2会覆盖部分活性位,降低N2的吸附和活化几率,从而使NH3的产生速率大幅下降。
18. 有机物Z是合成一种重要的脱敏药物的中间体。Z的合成路线如下:
已知:Ⅰ.R-Br+CH2(COOCH3)2R-CH(COOCH3)2
Ⅱ.。
(1)的名称是___________,A中所含的官能团名称是___________。
(2)B→C的反应类型是___________,该反应中加入三乙胺的作用是___________。C的结构简式为___________
(3)D→E中,反应i的化学方程式为___________。
(4)A有多种同分异构体,其中符合下列条件的结构简式为___________(写出一种)。
①与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有3组峰。
(5)G与NH2OH反应得到X经历了下图所示的多步反应。其中,中间产物1含有1个含氮六元环,中间产物2、3中均含N-O键,则中间产物3的结构简式是___________。
【答案】(1) ①. 1,3-二氯苯(或间二氯苯) ②. 碳氯键(或氯原子)、羟基
(2) ①. 取代反应 ②. 中和生成的HBr,有利于生成C ③.
(3) (4)或
(5)或
【解析】
【分析】由题干合成路线图中D的结构简式、C的分子式和C到D的转化条件以及已知信息Ⅰ可知,C的结构简式为:,由B的分子式和B到C的转化条件以及已知信息Ⅰ可知B的结构简式为:,由A、B的结构简式可知,试剂a为HBr,由E的分子式和D到E的转化条件可知,E的结构简式为:,由F的分子式和E到F的转化条件可知,F的结构简式为:,由X、Z的结构简式、Y的分子式和X到Y、Y到Z的转化条件可知,Y的结构简式为:,据此分析解题。
【小问1详解】
的名称是1,3-二氯苯或间二氯苯;由A的结构简式可知,所含官能团为碳氯键(或氯原子)、羟基;
【小问2详解】
B→C即发生已知信息i的反应生成C,则该反应的反应类型是取代反应;反应过程中会产生HBr,三乙胺(碱)可消耗HBr,使平衡正向移动,提高产率;
【小问3详解】
由分析可知,D→E中,反应ⅰ为酯基发生水解反应,则该反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
满足条件:①与显色(含酚羟基);②核磁共振氢谱3组峰(高度对称)。则符合条件的结构简式为或;
【小问5详解】
G与反应得到X经历了下图所示的多步反应,其中,中间产物1有含有1个含氮六元环,红外光谱显示中间产物2、3中均含键,结合中间产物1的分子式和G到中间产物1的转化条件可知,中间产物1的结构简式为:,由中间产物2的分子式和1到2的转化条件可知,中间产物2的结构简式为:,由G的结构简式和中间产物3的分子式可知,中间产物3的结构简式为:或。
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2026届高考全真模拟Ⅲ
高三化学
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,考生号等填写在答题卡上。
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量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Mn 55 Fe 56
一、选择题:本题共14小题,每题3分,每题只有一个选项正确
1. 东北地区正积极布局新兴产业,发展新质生产力。新质生产力涉及新能源、新材料、生物医药与海洋装备等领域。下列说法错误的是
A. 太阳能、氢能、风能、海洋能都属于新能源
B. 创新药氢溴酸氘瑞米德韦片中所含氘与氕互为同位素
C. 铀和重水是核能开发中的重要原料,从海水中提取铀和重水具有一定的战略意义
D. 铜铟硫()量子点是纳米级的半导体材料,属于胶体
2. 工业制取的主要反应为。下列说法正确的是
A. 为非极性分子 B. 的空间填充模型为
C. 的空间构型为正四面体 D. 的电子式为
3. 关于模拟工业上从海水中提取镁的生产流程,下列操作错误的是
A.浓缩海水
B.沉淀
C.获得
D.制取镁
A. A B. B C. C D. D
4. 如图所示的物质转化关系中,固体X与固体Y研细后混合,常温下搅拌产生气体M和固体W,温度迅速下降;M能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;G是一种强酸;H是白色固体,常用作钡餐。下列说法错误的是
A. 固体X含有离子键和共价键 B. E在标准状况下是红棕色气体
C. W为可溶于水的有毒物质 D. 常温下可用铝制容器来盛装G的浓溶液
5. 下列反应方程式书写错误的是
A. 向绿矾的溶液中滴加铁氰化钾溶液:
B. 含氟牙膏预防龋齿:
C. 硫酸铜溶液与过量的氨水反应:
D. 药物碘化钾片和加碘食盐不可同时服用:
6. 化合物A易溶于水,主要用于有机合成和食品添加剂,其结构如图所示。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q元素原子的价层电子排布式为。下列说法正确的是
A. 氢化物沸点:Q>Y
B. 第一电离能:Q>Z
C. 键角大小:
D. 所有原子最外层均满足8电子稳定结构
7. 研究表明,茉莉酸能促进西红柿中毒素转化成无毒物质,茉莉酸的结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 茉莉酸存在顺、反异构体
B. 茉莉酸存在芳香族化合物的同分异构体
C. 茉莉酸分子中不含有手性碳原子
D. 茉莉酸最多能与发生加成反应
8. 我国科学家基于光敏轮烷分子构筑了一种可控离子跨膜转运系统,其结构示意图如图所示。该轮烷分子以偶氮苯为光响应单元,通过18-冠-6与24-冠-8的协同作用,实现对的可控跨膜运输。下列说法错误的是
A. 光照后的顺式结构链发生弯曲,不利于跨膜运输
B. 上述过程体现出超分子在化学中的“分子识别”特性
C. 24-冠-8在分子轴上的迁移能力与其空腔尺寸相关
D. 由转化的能量变化可知偶氮苯的顺式结构更稳定
9. 在“碳达峰、碳中和”的背景下,CO2电还原制、等化学品的研究备受关注。催化剂作用下CO2电还原可能的反应机理及相对能量变化如图所示(*表示吸附态)。已知:Bi、In、BiIn合金的活性位点对O的连接能力较强,Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强,Cu对CO的吸附能力远强于Au,且Cu吸附CO后不易脱离。下列说法正确的是
A. 大规模开采可燃冰作为新能源可减少的排放
B. A的结构为
C. 若还原产物为CO,则应选择Cu作催化剂
D. BiIn合金对CO2电还原为HCOOH的催化活性最高
10. 硫酸肼()是化工生产中常用的还原剂。实验室以尿素、次氯酸钠、氢氧化钠和稀硫酸为原料制备硫酸肼,实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。已知肼()长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解;硫酸肼微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇、二氯乙烷等有机溶剂。下列说法正确的是
A. 左侧三颈烧瓶中发生的反应为
B. 装置B中过滤得到的产物硫酸肼可用热水洗涤
C. 装置B中二氯乙烷的作用仅为降低产物的溶解度,促进其析出
D. 加快分液漏斗中混合溶液的滴速,可提高硫酸肼的产率
11. 我国科学家开发出具有优异物理性能的新一代可循环聚酯塑料P,其合成路线如下。下列说法错误的是
A. 的反应属于取代反应
B. 中的官能团提高了的活泼性
C. 时缩聚为,时水解为
D. 调控烃基链的长度可影响聚酯塑料的物理性质
12. 我国科研团队研发了一种基于微生物燃料电池的肿瘤治疗系统,其简化电化学原理如图所示,电极N为经表面修饰后的厌氧微生物脱硫弧菌(Dsv),消耗肿瘤微环境中抑制免疫的乳酸作为“燃料”,并产生电子。同时,Mn2+能够激活免疫信号通路,加快抗肿瘤细胞成熟。已知肿瘤细胞糖蛋白中含有大量-OH、-NH2。下列说法错误的是
A. Dsv的细胞膜经过表面修饰后可与肿瘤细胞糖蛋白形成分子间氢键,可识别肿瘤部位
B. 电极电势:电极M>电极N
C. 电池工作时,正极区溶液的pH增大
D. 常温下,电极M每减少,理论上电极产生的CO2体积小于3.36 L
13. 晶态半导体材料硅化镁的立方晶胞结构如图。晶胞参数为a pm。下列说法错误的是
A. Mg位于Si形成的四面体空隙中
B. 晶胞沿x轴方向的投影图为
C. 晶胞中Mg之间最近的距离为
D. N点Mg原子的分数坐标为
14. 常温下,取20.00 mL浓度均为的甲胺和吡啶()混合溶液,用标准溶液滴定,滴定曲线如图甲,4种含氮微粒的分布分数与pH关系如图乙[如:]。下列说法正确的是
A. 吡啶的碱性强于甲胺
B. a点时,存在
C. b点时,
D. 甲胺电离平衡常数的数量级为
二、非选择题(共58分)
15. 炼锡废渣(含、、、、等)的综合利用可节约资源,降低环境污染。
已知:i.在强酸性溶液中,硅元素以活性二氧化硅的形式溶于水。剧烈搅拌、浓缩或酸性减弱时,均会沉淀出。
ii.。
iii.25℃。相关数据:,;,,。
Ⅰ.的提炼
(1)“酸浸Ⅰ”步骤中溶于稀盐酸的离子方程式为_______,含锡残渣内的主要成分为_______。
(2)“酸浸Ⅰ”中部分元素的溶解率随搅拌转速和温度的变化如下图所示。
①由图1可知Si的溶解率在250 r/min时最大,原因是_______。
②由图2可知“酸浸Ⅰ”温度不应高于45℃,原因是_______。
(3)“酸浸Ⅱ”中选用浓盐酸,结合沉淀溶解平衡解释其作用:_______。
Ⅱ.酸浸液的综合利用
(4)酸浸液中,,。溶液B中应小于_______,以防止析出。
(5)“减压蒸发”步骤所得X可循环利用,其化学式为_______。
16. 三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,能使失活的电池再生并延长寿命,且保持电池原结构。其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向三颈烧瓶中加入、和20.0 mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.2 mL(3.37 g)三氟甲磺酰氯(,沸点为29~32℃),有气泡产生(装置如图1,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3 h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入10.0 mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0 mL蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1 h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.40 g。
已知:THF是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ滴加三氟甲磺酰氯的仪器名称为_______,球形冷凝管的作用是_______。
(2)步骤Ⅱ中抽滤装置如图2所示,抽滤结束时的操作顺序为_______(填序号),抽滤的优点是_______。
①关闭真空泵
②打开安全瓶中玻璃管上的旋塞
③取下布氏漏斗和吸滤瓶
(3)关于步骤Ⅱ、Ⅲ,下列说法错误的是_______(填字母)。
a.步骤Ⅱ中抽滤后洗涤的目的是将吸附在滤渣上的三氟甲基亚磺酸钠尽可能全部转入滤液中,提高产率
b.步骤Ⅲ中加盐酸的目的是先生成三氟甲基亚磺酸,再与LiOH反应,提高产品的纯度
c.取步骤Ⅲ中滤液少量于小试管中,滴加浓盐酸,若有白色沉淀生成,表明浓盐酸已加足量
(4)将注入电池后充电补锂,该过程中在阳极失去电子转化为两种气体离去,其中一种气体为,写出阳极电极反应式:_______。
(5)三氟甲基亚磺酸锂的产率为_______。
17. 科研人员开发了三种新型氨合成方法。
方法一:N2(g)+3H2O(g)+3CO(g)=2NH3(g)+3CO2(g) ΔH3
已知:①2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g) ΔH1=+1266.4 kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
(1)ΔH3=___________kJ/mol。
(2)反应①、②的吉布斯自由能变化(ΔG)随温度变化情况如图1所示,结合图像分析反应N2(g)+3H2O(g)+3CO(g)=2NH3(g)+3CO2(g)中CO的作用是___________。
方法二:200℃,常压下,利用工业废气NO与H2在催化剂表面反应直接合成NH3。主要反应如下:
主反应:2NO(g)+5H2(g)⇌2NH3(g)+2H2O(g)
副反应:2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)
(3)分析该合成方法较传统合成氨的优势:___________。(写出两点即可)
(4)200℃,恒压p条件下,向一密闭容器中按n(NO):n(H2)=1:3投料发生以上反应。一段时间后体系达到平衡状态,NO的转化率为80%,NH3选择性为90%(NH3的选择性=×100%)。则主反应的压强平衡常数Kp=___________(写出计算式即可,平衡分压=气体的物质的量分数×总压)。
(5)研究表明,固溶体型催化剂OsxPt1-x/γ-Al2O3在合成反应中表现出优异的性能。根据图2分析:当OsxPt1-x中Os的含量为___________时为最佳催化效果。
方法三:400℃,常压下,首先利用催化剂Ni/BaC2晶体表面存在“阴离子空位”诱导N2活化,再进行氢化,协同作用来生产NH3。
(6)催化剂吸附能的负值表示微粒从气相吸附到催化剂表面形成化学键时所释放的能量。图3是催化剂Ni/BaC2晶体表面N2活化的过程,N原子与钡离子结合,请从物质结构的视角解释Ni/BaC2催化剂表面N2“水平吸附”比“末端吸附”的吸附能(Eads)低的原因___________。
(7)若将N2和H2同时通入反应体系,NH3的产生速率大幅下降,请解释原因___________。
18. 有机物Z是合成一种重要的脱敏药物的中间体。Z的合成路线如下:
已知:Ⅰ.R-Br+CH2(COOCH3)2R-CH(COOCH3)2
Ⅱ.。
(1)的名称是___________,A中所含的官能团名称是___________。
(2)B→C的反应类型是___________,该反应中加入三乙胺的作用是___________。C的结构简式为___________
(3)D→E中,反应i的化学方程式为___________。
(4)A有多种同分异构体,其中符合下列条件的结构简式为___________(写出一种)。
①与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有3组峰。
(5)G与NH2OH反应得到X经历了下图所示的多步反应。其中,中间产物1含有1个含氮六元环,中间产物2、3中均含N-O键,则中间产物3的结构简式是___________。
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