精品解析:河南长垣市第十中学2026届高三下学期毕业班高考模拟预测卷 (Ⅰ)化学试题
2026-06-19
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内容正文:
2026年河南省普通高中学业水平选择性考试预测卷(Ⅰ)
化学
注意事项:
1.本试卷共8页。时间75分钟,满分100分。答题前,考生先将自己的姓名、考生号填写在试卷指定位置,并将班级、姓名、考场号、座位号和考生号填写在答题卡上,然后认真核对条形码上的信息,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并收回。
可能用到的相对原子质量:H1 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 大国重器是国之底气。下列关于我国国之重器的叙述正确的是
A. “朱雀二号”运载火箭所用燃料“液氧甲烷”属于纯净物
B. “C919”大飞机用的氮化硅涂层属于新型陶瓷材料
C. “LNG”船的液罐所用不锈钢中含量最高的元素是镍
D. “嫦娥六号”所用太阳能电池是将化学能转化为电能
2. 下列化学用语错误的是
A. 基态镍原子的结构示意图:
B. 用电子式表示的形成过程:
C. 异戊二烯的高聚物:
D. 的电离方程式:
3. 利用下列实验装置(夹持装置略)或仪器进行实验操作,能达到实验目的的是
A. 装置A:称取
B. 装置B:稀硫酸与反应产生的用浓硫酸干燥
C. 装置C:灼烧、混合固体,测质量分数
D. 装置D:除去废铁屑表面的油污
4. 甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质,其中甲、乙、丙、戊在常温下均为气体,甲和丁为原子总数不大于4的分子,乙为单质。它们之间的转化关系如图。下列说法正确的是
A. 甲易溶于水,溶液显碱性 B. 丙与乙反应时无明显现象
C. 气体戊可通过排水法收集 D. 戊与丁生成己的反应为化合反应
5. 利用NaClO氧化可制得,化学方程式为。已知NaCl晶胞中,位于棱心和体心,位于顶角和面心。设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,4.0g由和组成的物质中含有的电子数为
B. 1molNaCl晶胞中含有的数目为
C. 参与上述反应,得到的电子数为
D. 常温下,的NaClO溶液中,由水电离出的数目为
6. 氨氮废水是造成水体富营养化的原因之一,下图为处理氨氮废水的流程。
下列离子方程式书写错误的是
A. 过程①:
B. 过程②总反应式:
C. 过程③:
D. 溶于水:
7. 下列化学事实与结构因素没有关联的是
选项
化学事实
结构因素
A
邻二甲苯的沸点高于对二甲苯
分子的极性
B
的稳定性强于
电负性
C
实测的相对分子质量大于18
分子的缔合
D
水晶柱上石蜡在不同方向熔化快慢不同
晶体的各向异性
A. A B. B C. C D. D
8. 美拉德反应是一种广泛存在于食品工业中的反应,是羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)间的反应,反应生成的吡嗪类化合物能赋予食品独特的风味和色泽。某常见糖类与天门冬氨酸发生美拉德反应的部分流程如图所示。
已知:天门冬氨酸中-R代表。
关于流程中出现的物质,下列说法正确的是
A. 化合物C从类别角度看,既属于酰胺,又属于醇
B. 可用新制氢氧化铜悬浊液在常温下检验化合物A
C. 天门冬氨酸可形成两种链状二肽分子
D. 化合物B的分子式为
9. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和X原子序数之和等于Y的原子序数,X、Y价电子数之和等于W、Z的原子序数之和,化合物M(如图)的衍生物常用作消毒剂,下列叙述正确的是
A. 基态Z原子的未成对电子数为2 B. 简单氢化物沸点:
C. 电负性: D. 原子半径:
10. 酰氯是常见的有机合成中间体,遇水分解。实验室可用苯甲酸固体和过量液体(沸点为)制备苯甲酰氯(熔点为,沸点为),该反应剧烈放热。装置示意图(部分装置省略)及反应原理如下图。下列说法错误的是
A. 需在不断搅拌下快速滴加
B. 实验中冷凝水应从a口进入
C. 冷凝管上端需连接装有碱性干燥剂的干燥管
D. 反应结束后可蒸馏提纯产物
11. 一种Mn元素催化氧化烯烃的反应机理如图。已知实楔形线表示基团在纸面前方,虚楔形线表示基团在纸面后方。下列说法错误的是
A. 使用顺丁烯为原料,可以得到2种互为镜像的产物
B. 物质X是
C. 反应c的类型为加成反应
D. 经过反应元素的化合价变化为
12. 具有合适的禁带宽度,较高的光吸收系数,可制作极薄(小于200nm)的太阳能膜电池,是一种极具发展潜力的太阳能电极材料。的晶胞如图所示。已知:晶胞参数为apm,是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 基态的核外电子共有18种空间运动状态
B. 晶体中,与最近且等距离相等的有6个
C. 晶胞中,位于所形成正八面体体心,该八面体的边长为
D. 该晶体的密度为
13. CO2的捕集和利用是实现“双碳”目标的一个重要研究方向,我国设计CO2熔盐捕获与转化装置(左图),可与太阳能电池装置(图)联合实现绿色转化。
下列有关说法正确的是
A. 左图装置B电极应该与图装置Y电极相连
B. 左图装置A电极反应式为:
C. 熔盐可用CCl4代替
D. 理论上转移0.5mol电子可捕获标准状况下CO2气体2.8L
14. 常温下,、均可以与形成配位化合物,反应方程式为 ; 。两种配合物中,更稳定。溶液中,、与的关系如图所示,下列说法错误的是
A.
B.
C. 中,提供孤电子对、提供空轨道,形成配位键
D. 向等浓度的、溶液中分别加入HCN,、转化率相同时,溶液中更小
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)是一种简单的载氧体,对开发在特殊条件下(如潜艇、高空飞行)的氧供应材料具有重要意义。乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)的制备原理如图所示。
【查阅资料】
①乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)由于制备条件不同可以得到两种不同的固体形态:一种是棕色的胶状物,在室温下易被氧化;另一种是暗红色晶体,在室温下稳定。
②水杨醛:微溶于水,易溶于乙醇。乙二胺:溶于水、乙醇,温度过高会引起爆炸。溶液中Co(Ⅱ)的配合物易被氧化为Co(Ⅲ)的配合物。
【制备过程】
步骤Ⅰ:按图所示安装仪器,在仪器A中加80 mL 95%乙醇,再加入3.0 mL(0.02 mol)水杨醛。
步骤Ⅱ:在搅拌条件下,加入1.5 mL(0.02 mol)乙二胺,反应4~5 min,生成亮黄色的乙二胺双缩水杨醛片状晶体。
步骤Ⅲ:溶解于热水中。
回答下列问题:
(1)乙二胺中H—N—C的夹角________(填“大于”“小于”或“等于”)乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中C—N—C的夹角。
(2)金属Co与稀硝酸反应可制得钴(Ⅱ)的硝酸盐溶液,再与纯碱溶液反应,生成碳酸钴沉淀。将沉淀洗涤、分离,加入乙酸酸化,即可得到乙酸钴。写出金属钴与稀硝酸反应的离子方程式:________。a处最宜选用________(填“直形冷凝管”或“球形冷凝管”)。
(3)步骤Ⅲ后的操作如下:
A.待亮黄色片状晶体全部溶解后,将迅速加入仪器A中,生成棕色胶状沉淀,恒温搅拌1 h,使棕色胶状沉淀全部转变为暗红色晶体;
B.停止通入;
C.过滤晶体,用6 mL水洗涤3次,再用乙醇洗涤;
D.向仪器A中通入,并调节氮气流速至稳定;
E.停止加热,用冷水冷却仪器A;
F.向冷凝管中通入冷凝水,开始加热A,并保持温度在70~80℃;
G.真空干燥箱烘干产品,称重得2.275 g产品。
①正确的操作顺序为D→F→________→G.
②步骤F中保持温度在70~80℃的原因是________。
(4)用乙醇洗涤晶体的目的是________。
(5)产品的产率为________(结果保留三位有效数字)。
16. 热镀锌灰锌渣是我国再生锌的主要原料,大约占70%。热镀锌灰锌渣中锌含量高,易于回收,回收率高达90%以上。以热镀锌灰锌渣(主要成分为及少量、、、、)为原料制备锌的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“浸取”后,溶液中主要含有、、很少量的;“浸取”温度为30℃时,锌浸出率可达95.5%,如果升温浸出率反而下降,其原因可能为________。
(2)滤渣1的主要成分为、________、________。
(3)“除锰”是在碱性条件下将残留的转化为沉淀,使溶液中,该反应的离子方程式为________。
(4)“除铜”时,锌的回收率、除铜效果与加入量的关系曲线如图所示。已知除铜效果以反应后溶液中铜锌比表示。
当加入量≥100%时,锌的回收率下降的原因是:,该反应平衡常数为________(结果保留两位小数)。已知的,。除铜”时加入量最佳为________(填字母序号)。
A.90% B.110% C.120% D.130%
(5)的晶胞为立方型,其结构如图所示。容忍因子(、、)分别代表A、B、C位的离子半径,其数值越接近1,晶体结构越稳定。
晶胞中距最近且等距的个数为________,若某型晶体中A、B位的离子均恰好与C位离子相切,则容忍因子________。
17. 氮是自然界重要元素之一,氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.对氮氧化物的资源化利用,运用多种方式促进氮的循环转化。
已知:① ;
②C的燃烧热;
③ 。
(1)与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式为________。
(2)在绝热恒容条件下,能判断与反应已经达到平衡状态的标志是________(填字母序号)。
A. 容器内混合气体密度不再变化
B. 容器内混合气体平均摩尔质量不再变化
C. 断开键的同时形成键
D. 平衡常数K不再变化
Ⅱ.一定条件下与可发生反应:。将一定量的与置于密闭容器中发生反应,在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图甲所示(虚线为平衡时的曲线)。的平衡转化率与压强、温度及氮硫比的关系如图乙所示。
(3)在一定温度下,2L密闭容器中通入和发生反应,5分钟后,测得为0.25 mol,则用表示的反应速率为________。
(4)改变下列条件,既能加快该反应速率,又能提高的平衡转化率的是________(填字母序号)。
A. 增大压强 B. 升高温度
C. 分离出 D. 选择合适的催化剂
(5)①由图甲可知,温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是________。
②图乙中压强:________(填“>”“<”或“=”,下同),氮硫比:m1________。
③温度为TK,压强恒定为时,反应平衡常数________。
18. 吡螨胺(H)是一种快速高效、广谱、安全性高的新型杀螨剂,常用于葡萄、柑橘、棉花等植物防治各类螨类。吡螨胺的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________,吡螨胺(H)中含氧官能团的名称是___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)的化学反应方程式是___________。
(4)C与反应除了得到D之外,还可以得到一种与D有相同官能团的同分异构体D',D'的结构简式是___________。
(5)符合下列条件的G的芳香族同分异构体有___________种(不考虑立体异构),写出其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式___________。
①含有 ②含有
(6)结合上述合成路线和已知信息,设计以乙酸乙酯和甲肼()为原料合成的路线___________(其他试剂任选)。
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2026年河南省普通高中学业水平选择性考试预测卷(Ⅰ)
化学
注意事项:
1.本试卷共8页。时间75分钟,满分100分。答题前,考生先将自己的姓名、考生号填写在试卷指定位置,并将班级、姓名、考场号、座位号和考生号填写在答题卡上,然后认真核对条形码上的信息,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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。作答非选择题时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将试卷和答题卡一并收回。
可能用到的相对原子质量:H1 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 大国重器是国之底气。下列关于我国国之重器的叙述正确的是
A. “朱雀二号”运载火箭所用燃料“液氧甲烷”属于纯净物
B. “C919”大飞机用的氮化硅涂层属于新型陶瓷材料
C. “LNG”船的液罐所用不锈钢中含量最高的元素是镍
D. “嫦娥六号”所用太阳能电池是将化学能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.“液氧甲烷”是液态氧气和液态甲烷的混合物,属于混合物,不是纯净物,A错误;
B.氮化硅是一种高性能结构陶瓷,具有耐高温、耐腐蚀等特性,常用于航空航天涂层,属于新型陶瓷材料,B正确;
C.不锈钢的主要成分是铁,其次才是铬、镍等元素,含量最高的元素是铁,C错误;
D.“嫦娥六号”所用太阳能电池是将太阳能转化为电能,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语错误的是
A. 基态镍原子的结构示意图:
B. 用电子式表示的形成过程:
C. 异戊二烯的高聚物:
D. 的电离方程式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.镍为28号元素,则基态镍原子的结构示意图:,A正确;
B.为离子化合物,则用电子式表示的形成过程:,B错误;
C.异戊二烯的结构简式为:,聚合时2个双键同时断裂,其中2,3号位断裂的键重新结合形成一个新的双键,1,4号位断裂的键互相交叉连接形成高分子聚合物,则高聚物的结构简式为,C正确;
D.电离出氢离子和硫离子,氢离子在溶液中以水合氢离子形式存在,故电离方程式为,D正确;
故选B。
3. 利用下列实验装置(夹持装置略)或仪器进行实验操作,能达到实验目的的是
A. 装置A:称取
B. 装置B:稀硫酸与反应产生的用浓硫酸干燥
C. 装置C:灼烧、混合固体,测质量分数
D. 装置D:除去废铁屑表面的油污
【答案】D
【解析】
【详解】A.托盘天平的精确度为,无法用托盘天平称取,故A错误;
B.是还原性气体,能被浓硫酸氧化,不能用浓硫酸干燥,故B错误;
C.瓷坩埚中的二氧化硅能和碳酸钠反应,不能用瓷坩埚灼烧碳酸钠,故C错误;
D.油脂在碱性条件下易水解,碳酸钠水解导致溶液显碱性,可以用饱和碳酸钠溶液除去废铁屑表面的油污,故D正确;
选D。
4. 甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质,其中甲、乙、丙、戊在常温下均为气体,甲和丁为原子总数不大于4的分子,乙为单质。它们之间的转化关系如图。下列说法正确的是
A. 甲易溶于水,溶液显碱性 B. 丙与乙反应时无明显现象
C. 气体戊可通过排水法收集 D. 戊与丁生成己的反应为化合反应
【答案】A
【解析】
【分析】甲、乙、丙、丁、戊、己为短周期元素组成的常见物质,其中甲、乙、丙、戊在常温下均为气体,甲和丁为原子总数不大于4的10e-分子,乙为单质,结合转化关系分析可知,甲为NH3,乙为O2,丁为H2O,丙为NO,戊为NO2,己为HNO3,据此分析判断。
【详解】A.甲为NH3易溶于水,形成的一水合氨溶液显碱性,故A正确;
B.丙与乙反应时生成红棕色气体二氧化氮,有明显现象,故B错误;
C.气体戊为NO2,二氧化氮和水反应,不能通过排水法收集,故C错误;
D.戊与丁生成己的反应为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,不是化合反应,故D错误;
故选:A。
5. 利用NaClO氧化可制得,化学方程式为。已知NaCl晶胞中,位于棱心和体心,位于顶角和面心。设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,4.0g由和组成的物质中含有的电子数为
B. 1molNaCl晶胞中含有的数目为
C. 参与上述反应,得到的电子数为
D. 常温下,的NaClO溶液中,由水电离出的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.和的摩尔质量均为20 g/mol,4.0 g物质的物质的量为0.2 mol;每个分子含10个电子,总电子数为2 mol,即,A正确;
B.NaCl晶胞中Na+数目为4个(棱心贡献3个,体心贡献1个),1 mol晶胞(NA个晶胞)含4 mol,即4NA个,不是,B错误;
C.反应中氮元素化合价升高,被氧化,失去电子(每失去2 mol电子),失去0.1 mol电子,不是得到电子,C错误;
D.次氯酸根水解促进水的电离,pH=11的NaClO溶液中,由水电离出的,1 L溶液中物质的量为,数目为,D错误;
故答案选A。
6. 氨氮废水是造成水体富营养化的原因之一,下图为处理氨氮废水的流程。
下列离子方程式书写错误的是
A. 过程①:
B. 过程②总反应式:
C. 过程③:
D. 溶于水:
【答案】D
【解析】
【详解】A.含废水与NaOH溶液反应生成,其反应的离子方程式为:,A不符合题意;
B.过程②加入可将废水中的转化为无毒气体,反应过程中氯元素化合价由0价降低到-1价,化合价降低,被还原,氮元素的化合价由-3价升高到0价,化合价升高,被氧化,配平之后为:,B不符合题意;
C.过程③中溶液的作用是将含余氯废水中的转化为氯离子,反应为:,C不符合题意;
D.溶于水为可逆反应,生成的HClO为弱酸,不能拆开,反应为:,D符合题意;
故答案选D。
7. 下列化学事实与结构因素没有关联的是
选项
化学事实
结构因素
A
邻二甲苯的沸点高于对二甲苯
分子的极性
B
的稳定性强于
电负性
C
实测的相对分子质量大于18
分子的缔合
D
水晶柱上石蜡在不同方向熔化快慢不同
晶体的各向异性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.邻二甲苯分子对称性弱于对二甲苯,分子极性更强,分子间作用力更大,因此沸点更高,化学事实与分子极性的结构因素有关联,A不符合题意;
B.稳定性强于的本质原因是C原子半径小于S,键键长更短、键能更大;且C和S电负性相近,该化学事实与电负性没有关联,B符合题意;
C.水分子间存在氢键,会发生分子缔合形成多分子聚集体,因此实测水蒸气的相对分子质量大于18,和分子缔合的结构因素有关联,C不符合题意;
D.水晶是单晶体,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,和晶体各向异性的结构因素有关联,D不符合题意;
故选B。
8. 美拉德反应是一种广泛存在于食品工业中的反应,是羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)间的反应,反应生成的吡嗪类化合物能赋予食品独特的风味和色泽。某常见糖类与天门冬氨酸发生美拉德反应的部分流程如图所示。
已知:天门冬氨酸中-R代表。
关于流程中出现的物质,下列说法正确的是
A. 化合物C从类别角度看,既属于酰胺,又属于醇
B. 可用新制氢氧化铜悬浊液在常温下检验化合物A
C. 天门冬氨酸可形成两种链状二肽分子
D. 化合物B的分子式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据C的结构简式可知,化合物C中不含酰胺基,故不属于酰胺,A错误;
B.新制氢氧化铜悬浊液检验醛基时,需要加热,B错误;
C.天门冬氨酸中含有两种处于不同化学环境的羧基,可以形成两种链状二肽分子,C正确;
D.化合物B的分子式应为,D错误;
故选C。
9. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W和X原子序数之和等于Y的原子序数,X、Y价电子数之和等于W、Z的原子序数之和,化合物M(如图)的衍生物常用作消毒剂,下列叙述正确的是
A. 基态Z原子的未成对电子数为2 B. 简单氢化物沸点:
C. 电负性: D. 原子半径:
【答案】A
【解析】
【详解】从化合物M的结构可知,W形成1个共价键,X形成4个共价键,Y形成3个共价键。因为W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,所以可先推测W为H,X为C。又因为W和X原子序数之和等于Y的原子序数,1+6=7,所以Y为N。设Z的原子序数为z,X、Y价电子数之和为4+5=9,W、Z的原子序数之和为1+z,则1+z=9,解得z=8,所以Z为O。
A.基态O原子的核外电子排布为,p轨道含有2个未成对电子,A正确;
B.X的简单氢化物是CH4,Y的简单氢化物是NH3,NH3分子间存在氢键,而CH4分子间只有范德华力,所以沸点NH3>CH4,即Y>X,B错误;
C.电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力,同周期从左到右电负性增大,同主族从上到下电负性减小,所以电负性Y(N)>X(C)>W(H) ,C错误;
D.同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,所以原子半径X(C)>Y(N)>Z(O),D错误;
故选A。
10. 酰氯是常见的有机合成中间体,遇水分解。实验室可用苯甲酸固体和过量液体(沸点为)制备苯甲酰氯(熔点为,沸点为),该反应剧烈放热。装置示意图(部分装置省略)及反应原理如下图。下列说法错误的是
A. 需在不断搅拌下快速滴加
B. 实验中冷凝水应从a口进入
C. 冷凝管上端需连接装有碱性干燥剂的干燥管
D. 反应结束后可蒸馏提纯产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应剧烈放热,若快速滴加SOCl2会导致反应过于剧烈,温度骤升,可能引起SOCl2(沸点77℃)挥发或发生危险,应缓慢滴加以控制反应速率,故A错误;
B.冷凝管水流遵循“低进高出”原则,水从a口进入可充满冷凝管,冷凝效果好,故B正确;
C.苯甲酰氯遇水分解,SOCl2也易与水反应,需防止空气中水蒸气进入装置,冷凝管上端连接碱性干燥剂的干燥管,可吸收水蒸气并吸收挥发出的酸性气体,故C正确;
D.反应后混合物含过量SOCl2、产物苯甲酰氯,二者沸点差异大,可通过蒸馏分离提纯苯甲酰氯,故D正确;
选A。
11. 一种Mn元素催化氧化烯烃的反应机理如图。已知实楔形线表示基团在纸面前方,虚楔形线表示基团在纸面后方。下列说法错误的是
A. 使用顺丁烯为原料,可以得到2种互为镜像的产物
B. 物质X是
C. 反应c的类型为加成反应
D. 经过反应元素的化合价变化为
【答案】A
【解析】
【详解】A.顺-2-丁烯的两个甲基在双键同侧,环氧化后两个甲基仍在环氧环同侧,产物分子存在对称面,为内消旋体,只有1种结构,不可能得到2种互为镜像的对映异构体,A错误;
B.反应b中,反应物为,产物为和,根据原子守恒和电荷守恒,为,B正确;
C.反应c中,烯烃的碳碳双键断开,的双键断开,两个反应物互相加成形成四元环中间体,属于加成反应,C正确;
D.配体整体为价,起始中为价;经、反应得到,双键为价,故为价;反应d后重新生成,回到价,化合价变化为,D正确;
故选A。
12. 具有合适的禁带宽度,较高的光吸收系数,可制作极薄(小于200nm)的太阳能膜电池,是一种极具发展潜力的太阳能电极材料。的晶胞如图所示。已知:晶胞参数为apm,是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 基态的核外电子共有18种空间运动状态
B. 晶体中,与最近且等距离相等的有6个
C. 晶胞中,位于所形成正八面体体心,该八面体的边长为
D. 该晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态的核外电子排布式为,核外电子的空间运动状态种数等于原子轨道的个数,故基态的核外电子共有种空间运动状态,A错误;
B.结合晶胞图,晶体中,位于晶胞的棱心和体心,故与最近且等距离相等的有12个,B错误;
C.晶胞中,位于所形成正八面体体心,该晶胞的面对角线为,则八面体的边长为,C错误;
D.该晶胞中含有个、个,该晶体的密度为,D正确;
故选D。
13. CO2的捕集和利用是实现“双碳”目标的一个重要研究方向,我国设计CO2熔盐捕获与转化装置(左图),可与太阳能电池装置(图)联合实现绿色转化。
下列有关说法正确的是
A. 左图装置B电极应该与图装置Y电极相连
B. 左图装置A电极反应式为:
C. 熔盐可用CCl4代替
D. 理论上转移0.5mol电子可捕获标准状况下CO2气体2.8L
【答案】D
【解析】
【分析】根据左图可知A极→O2,发生氧化反应生成单质O2,所以A为阳极,B为阴极,阳极与电源正极相接、阴极与电源负极相接,根据右图可知,Y极为电源正极、X极为电源负极。阳极反应式为,阴极电极反应式为:,以此解答该题。
【详解】A.由分析可知,B为阴极,Y极为电源正极,阴极与电源负极相接,B接太阳能电池的X电极,A错误;
B.由分析知,左图装置A电极为阳极,阳极反应式为,B错误;
C.熔盐提供离子导电,CCl4是非电解质,无法导电,不能代替,C错误;
D.结合分析,A为阳极,电极反应式为,B为阴极,电极反应式为:,CO2与熔盐反应生成和,即, ,通过分析,总反应为,理论上转移4mol电子消耗1mol CO2,转移0.5mol电子则可捕获0.125mol CO2,可捕获标准状况下CO2气体体积为2.8L,D正确;
故答案选D。
14. 常温下,、均可以与形成配位化合物,反应方程式为 ; 。两种配合物中,更稳定。溶液中,、与的关系如图所示,下列说法错误的是
A.
B.
C. 中,提供孤电子对、提供空轨道,形成配位键
D. 向等浓度的、溶液中分别加入HCN,、转化率相同时,溶液中更小
【答案】D
【解析】
【分析】由方程式可知,反应的平衡常数,设纵坐标为y、—为x,同时取对数可得:y=ax—,同理可得:y=bx—,由题意可知,更稳定,则平衡常数,由斜率的变化可知,曲线①代表随的变化、曲线②代表随的变化,由图可知,为0时,为—35,则平衡常数K1=1035,由为1时,为—29可得:—29=a—35,解得a=6,同理可得,K2=1045、b=6。
【详解】A.由分析可知,,故A正确;
B.由分析可知,平衡常数,故B正确;
C.由化学式可知,配离子中具有空轨道的与具有孤对电子对的氰酸根离子形成配位键,故C正确;
D.向等浓度的、溶液中分别加入HCN,、转化率相同时,由原子个数守恒可知,溶液中、,由平衡常数可知,溶液中浓度更大,故D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)是一种简单的载氧体,对开发在特殊条件下(如潜艇、高空飞行)的氧供应材料具有重要意义。乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)的制备原理如图所示。
【查阅资料】
①乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)由于制备条件不同可以得到两种不同的固体形态:一种是棕色的胶状物,在室温下易被氧化;另一种是暗红色晶体,在室温下稳定。
②水杨醛:微溶于水,易溶于乙醇。乙二胺:溶于水、乙醇,温度过高会引起爆炸。溶液中Co(Ⅱ)的配合物易被氧化为Co(Ⅲ)的配合物。
【制备过程】
步骤Ⅰ:按图所示安装仪器,在仪器A中加80 mL 95%乙醇,再加入3.0 mL(0.02 mol)水杨醛。
步骤Ⅱ:在搅拌条件下,加入1.5 mL(0.02 mol)乙二胺,反应4~5 min,生成亮黄色的乙二胺双缩水杨醛片状晶体。
步骤Ⅲ:溶解于热水中。
回答下列问题:
(1)乙二胺中H—N—C的夹角________(填“大于”“小于”或“等于”)乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)中C—N—C的夹角。
(2)金属Co与稀硝酸反应可制得钴(Ⅱ)的硝酸盐溶液,再与纯碱溶液反应,生成碳酸钴沉淀。将沉淀洗涤、分离,加入乙酸酸化,即可得到乙酸钴。写出金属钴与稀硝酸反应的离子方程式:________。a处最宜选用________(填“直形冷凝管”或“球形冷凝管”)。
(3)步骤Ⅲ后的操作如下:
A.待亮黄色片状晶体全部溶解后,将迅速加入仪器A中,生成棕色胶状沉淀,恒温搅拌1 h,使棕色胶状沉淀全部转变为暗红色晶体;
B.停止通入;
C.过滤晶体,用6 mL水洗涤3次,再用乙醇洗涤;
D.向仪器A中通入,并调节氮气流速至稳定;
E.停止加热,用冷水冷却仪器A;
F.向冷凝管中通入冷凝水,开始加热A,并保持温度在70~80℃;
G.真空干燥箱烘干产品,称重得2.275 g产品。
①正确的操作顺序为D→F→________→G.
②步骤F中保持温度在70~80℃的原因是________。
(4)用乙醇洗涤晶体的目的是________。
(5)产品的产率为________(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)小于 (2) ①. ②. 球形冷凝管
(3) ①. A→E→B→C ②. 温度过低反应速率慢,温度过高乙二胺会引起爆炸
(4)洗去晶体表面残留的水杨醛和水
(5)70.0%
【解析】
【分析】本实验以水杨醛、乙二胺和乙酸钴为原料制备乙二胺双缩水杨醛合钴(Ⅱ)。由于该配合物在溶液中的钴(Ⅱ)易被空气氧化为钴(Ⅲ),且产品胶状物在室温下易被氧化,故全程需在氮气保护下进行,并控温防止乙二胺爆炸。乙醇既作溶剂又便于后续洗涤干燥。
【小问1详解】
乙二胺中N原子形成3个键,并含1对孤对电子,采取杂化,H—N—C的键角约为107°;生成配合物后,N原子与碳形成的结构中N采取杂化,C—N—C的键角约为120°。由于杂化键角小于杂化键角,故乙二胺中H—N—C的夹角小于配合物中C—N—C的夹角;
【小问2详解】
金属钴与稀硝酸反应生成钴(Ⅱ)盐和NO,反应的离子方程式为 。
a处用于回流冷凝乙醇蒸气,球形冷凝管冷凝面积大、回流效果好,故选用球形冷凝管;
【小问3详解】
步骤D通、F加热回流后,按A使棕色胶状沉淀转变为暗红色晶体、E停止加热冷却、B停止通、C过滤洗涤的顺序进行,故顺序为 A→E→B→C。
温度过低反应速率太慢,反应不易进行完全;温度过高乙二胺会引起爆炸,故需保持温度在70~80℃;
【小问4详解】
用乙醇洗涤可洗去晶体表面残留的水杨醛等可溶性杂质,同时晶体在乙醇中溶解度小、减少溶解损耗,且乙醇易挥发便于晶体干燥;
【小问5详解】
水杨醛、乙二胺各 ,为,按2:1:1的比例反应,三者均恰好完全反应,理论上生成产品,理论质量为。实际得到产品,故产率为。
16. 热镀锌灰锌渣是我国再生锌的主要原料,大约占70%。热镀锌灰锌渣中锌含量高,易于回收,回收率高达90%以上。以热镀锌灰锌渣(主要成分为及少量、、、、)为原料制备锌的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“浸取”后,溶液中主要含有、、很少量的;“浸取”温度为30℃时,锌浸出率可达95.5%,如果升温浸出率反而下降,其原因可能为________。
(2)滤渣1的主要成分为、________、________。
(3)“除锰”是在碱性条件下将残留的转化为沉淀,使溶液中,该反应的离子方程式为________。
(4)“除铜”时,锌的回收率、除铜效果与加入量的关系曲线如图所示。已知除铜效果以反应后溶液中铜锌比表示。
当加入量≥100%时,锌的回收率下降的原因是:,该反应平衡常数为________(结果保留两位小数)。已知的,。除铜”时加入量最佳为________(填字母序号)。
A.90% B.110% C.120% D.130%
(5)的晶胞为立方型,其结构如图所示。容忍因子(、、)分别代表A、B、C位的离子半径,其数值越接近1,晶体结构越稳定。
晶胞中距最近且等距的个数为________,若某型晶体中A、B位的离子均恰好与C位离子相切,则容忍因子________。
【答案】(1)温度升高,挥发,使生成的减少
(2) ①. ②.
(3)
(4) ①. ②. C
(5) ①. 12 ②. 1
【解析】
【分析】热镀锌灰锌渣的主要成分为及少量、、、、,加入过量溶液,生成,同时生成、等,不溶解,过滤一起除去,再向滤液中加入溶液和,进一步“除锰”,再加入溶液,进行“除铜”生成CuS沉淀,过滤,电解滤液得到Zn。
【小问1详解】
“浸取”温度为30℃时,锌浸出率可达95.5%,如果升温浸出率反而下降,因为温度升高会促进NH3挥发,溶液中游离NH3浓度降低,导致生成的量减少,锌的浸出率下降,故升温浸出率反而下降,其原因可能为:温度升高,挥发,使生成的减少
【小问2详解】
原料中SiO2不溶于浸取液,Fe2O3与酸反应生成,在碱性溶液中转化为Fe(OH)3沉淀,二者均进入滤渣1,故滤渣1的主要成分除外,还有和;
【小问3详解】
碱性条件下,H2O2作氧化剂,将Mn2+氧化为MnO2沉淀,反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
离子方程式为,该反应的平衡常数为;
由图可知,当加入量为时,除铜效果约为,较小,锌回收率仍较高,继续加大加入量会导致锌的回收率下降、增加成本,因此最佳加入量为120%,选C;
【小问5详解】
根据晶胞结构可知,晶体中,位于顶点,位于面心,每个晶胞有3个面心距离最近,该顶点被8个晶胞共用,每个面被2个晶胞共用,总个数为个,故晶胞中距最近且等距的个数为12;
设晶胞边长为a,A、B位的离子均恰好与C位的离子相切,即面心长为,体心长为,则。
17. 氮是自然界重要元素之一,氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.对氮氧化物的资源化利用,运用多种方式促进氮的循环转化。
已知:① ;
②C的燃烧热;
③ 。
(1)与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式为________。
(2)在绝热恒容条件下,能判断与反应已经达到平衡状态的标志是________(填字母序号)。
A. 容器内混合气体密度不再变化
B. 容器内混合气体平均摩尔质量不再变化
C. 断开键的同时形成键
D. 平衡常数K不再变化
Ⅱ.一定条件下与可发生反应:。将一定量的与置于密闭容器中发生反应,在相同时间内测得的物质的量分数与温度的变化曲线如图甲所示(虚线为平衡时的曲线)。的平衡转化率与压强、温度及氮硫比的关系如图乙所示。
(3)在一定温度下,2L密闭容器中通入和发生反应,5分钟后,测得为0.25 mol,则用表示的反应速率为________。
(4)改变下列条件,既能加快该反应速率,又能提高的平衡转化率的是________(填字母序号)。
A. 增大压强 B. 升高温度
C. 分离出 D. 选择合适的催化剂
(5)①由图甲可知,温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是________。
②图乙中压强:________(填“>”“<”或“=”,下同),氮硫比:m1________。
③温度为TK,压强恒定为时,反应平衡常数________。
【答案】(1) (2)BCD
(3) (4)A
(5) ①. 温度过低,反应速率慢;温度过高,平衡逆向移动 ②. < ③. < ④.
【解析】
【小问1详解】
与反应生成两种无污染性气体和,依据盖斯定律②-①-③可得目标反应,则,故热化学方程式为: 。
【小问2详解】
A.反应物和生成物均为气体、体系恒容,气体的总质量m、容器体积V均不变,则恒不变,不可用于判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应的气体总物质的量n是个变量,气体的总质量m不变,则为变量,可用于判断反应是否达平衡,B符合题意;
C.断开键代表逆反应方向,形成键代表正反应方向,且,断开键的同时形成键,说明,可用于判断反应达到平衡,C符合题意;
D.体系绝热,温度是个变量,平衡常数K只与温度有关系,当平衡常数K不再变化,可用于判断平衡,D符合题意;
因此答案选BCD。
【小问3详解】
生成则消耗1 mol SO2,用表示的反应速率为。
【小问4详解】
A.该反应为气体体积减小的反应,压强增大,平衡正向移动,平衡转化率增大,且反应速率加快,A符合题意;
B.该反应为放热反应,升高温度,加快反应速率,平衡逆向移动,平衡转化率降低,B不符合题意;
C.分离出,浓度减小,反应速率减慢,平衡正向移动,平衡转化率升高,C不符合题意;
D.加入催化剂,化学反应速率加快,平衡不移动,不改变平衡转化率,D不符合题意。
故选A项。
【小问5详解】
①由图像可知,温度过低时,反应速率太慢,相同时间内反应物转化少;温度过高时该反应放热,平衡逆向移动,平衡时SO2物质的量分数下降;因此答案为:温度过低,反应速率慢;温度过高,平衡逆向移动。
②由图乙可知,条件下,到,增大,此反应为气体体积减小的反应,增大说明平衡正移,压强增大,则;由图乙可知,条件下,到,增大,已知氮硫比越大,越大,则。
③设起始的物质的量为1mol,温度为,压强恒定为,可列三段式:
。
18. 吡螨胺(H)是一种快速高效、广谱、安全性高的新型杀螨剂,常用于葡萄、柑橘、棉花等植物防治各类螨类。吡螨胺的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________,吡螨胺(H)中含氧官能团的名称是___________。
(2)的反应类型是___________。
(3)的化学反应方程式是___________。
(4)C与反应除了得到D之外,还可以得到一种与D有相同官能团的同分异构体D',D'的结构简式是___________。
(5)符合下列条件的G的芳香族同分异构体有___________种(不考虑立体异构),写出其中含有手性碳原子的同分异构体的结构简式___________。
①含有 ②含有
(6)结合上述合成路线和已知信息,设计以乙酸乙酯和甲肼()为原料合成的路线___________(其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. 乙二酸二乙酯 ②. 酰胺基
(2)还原反应 (3)
(4) (5) ①. 16 ②.
(6)
【解析】
【分析】A到B发生已知中的取代反应,生成C和乙醇,C到D发生脱水成环的反应,涉及的反应 有加成消去反应,D经过多步反应得到E,F加氢还原得到G,G与E发生取代反应,得到H和HCl。
【小问1详解】
A是二元酯,对应的酸是乙二酸,醇是乙醇,名称为乙二酸二乙酯;
H中的含氧官能团为酰胺基;
【小问2详解】
F到G发生-CN上加氢反应,属于还原反应;
【小问3详解】
由分析可知,A到C发生已知信息的反应,属于取代反应,生成C和乙醇,方程式为:;
【小问4详解】
C的结构简式为:与反应除了得到D,还可以得到一种甲基连接在另一个碳原子上的同分异构体D',D'的结构简式是:;
【小问5详解】
G的结构简式为:符合①含有 ②含有芳香族同分异构体有:苯环上存在3个侧链、-CH3、-NH2,有(氨基位置有4个)4种, (氨基位置有4个)4种,(氨基位置有2个)2种,两个侧链有、、(氨基位置有邻间对3种)、一个测链的有1种,共4+4+2+1+1+3+1=16种;
手性碳原子是一个碳原子周围连接4个不同的原子或原子团的碳原子,含有手性碳原子的同分异构体的结构简式为:;
【小问6详解】
根据题目中C到D的信息,制备需要CH3NHNH2和,可以由乙酸乙酯在乙醇钠作用下得到,故合成路线为:。
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