内容正文:
高2026届高考适应性测试
化学试题
(满分:100分;考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写;必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁、完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷自行保管,以备评讲)。
可能用到的相对原子质量:Si-28 N-14 Zr-91 Cu-64 Cl-35.5 Na-23
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. 古人所用文房四宝制作过程中,发生氧化还原反应的是
A. 竹管、动物尾毫→湖笔 B. 松木→黑烟→徽墨
C. 纸浆纤维→宣纸 D. 端石→端砚
2. 常温下,下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0.1 mol·L-1 HNO3溶液中:Cu2+、Al3+、、
B. 0.1 mol·L-1 氨水中:、Ag+、Cl-、
C. 0.1 mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液中:Na+、Fe2+、、Cl-
D. 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中:K+、、、
3. 下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述错误的是
选项
科普实验
性质或应用
A
喷泉实验
氨气极易溶于水
B
漂白实验
二氧化硫可使品红溶液褪色
C
铝热反应
铁单质可以把氧化铝中的铝置换出来
D
银镜反应
葡萄糖属于还原糖
A. A B. B C. C D. D
4. 下列装置正确的是
A. 甲:实验室制备氯气 B. 乙:实验室制备氨气
C. 丙:实验室制备乙酸乙酯 D. 丁:实验室制备硝基苯
5. 下列说法错误的是
A. 电负性:C<B B. 第一电离能:O<N
C. 能级的能量:E(3s)<E(3d) D. 微粒的半径:Mg2+<Cl-
6. 氮化硅(Si3N4)可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 12g石墨含共价键数目为1.5
B. SiO2和Si3N4均为共价晶体
C. 若生成0.5mol CO,则生成Si3N4的质量约为11.7g
D. 每消耗1mol N2,转移的电子数为4
7. 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. 有机物Y能发生消去反应 B. 有机物R的名称是2-碘丙烷
C. X分子中所有原子可能共平面 D. 1mol W最多能与6mol H2发生加成反应
8. 由下列实验操作及现象,能推出相应结论的是
选项
实验操作、现象
结论
A
向淀粉-KI溶液中通入红棕色气体,溶液变蓝
该气体一定为Br2
B
向Fe(NO3)3溶液中滴加氢碘酸,充分反应后加入CCl4,振荡,静置,下层为紫红色
氧化性:Fe3+>I2
C
将Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体放入烧杯中,快速搅拌,杯壁下部变冷,产生刺激性气味的气体
该反应为吸热反应
D
向含Mg2+和Cu2+的溶液中滴加少量NaOH溶液,产生蓝色沉淀
相同温度下,溶度积常数:Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
A. A B. B C. C D. D
9. BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3,一定条件下(H2O)2·BF3可发生如图所示转化,下列说法中错误的是
A. 熔化前后,B原子的杂化方式不同 B. 分子的极性:H2O>OF2
C. 分子的键角:BF3>H2O D. (H2O)2·BF3分子间存在氢键和范德华力
10. 某研究小组设计如下电解池,可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,也可将废塑料碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。
电解时,下列说法错误的是
A. 电势:a极<b极
B. OH-的移动方向:左侧→右侧
C. 阴极转化1mol ,阳极将生成1mol HOCH2COO-
D. 阳极发生反应HOCH2CH2OH-4e-+5OH-=HOCH2COO-+4H2O
11. 某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期主族元素,W原子无中子,X、Y、Z同周期,Y原子的价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法正确的是
A. W2X2Y4是强酸 B. 单质的熔点:Z>Q
C. 氢化物的沸点:Y>Z>X D. W2Y2是含有非极性键的共价化合物
12. 锆(Zr)是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为ZrO2 B. Zr原子之间的最短距离为a pm
C. 该氧化物的密度为 D. 若将p点移至原点,则q点位于晶胞xy面的面心
13. 在温度为T,压强为P的条件下发生化学反应:,该反应的,,、为速率常数,且速率和浓度关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线a代表与之间的关系
B. 当M点的纵坐标为1,
C. 当M、N点坐标分别为、时,平衡常数
D. 恒容条件下,该反应达到平衡后加入少量A,A的转化率增大
14. 常温下,向0.1mol·L-1的氨水中通入HCl气体(不考虑体积变化),溶液的随pH的变化关系如图。
已知:(i)n(N)=n(NH3·H2O)+n();
(ii)Kb(NH3·H2O)=2.0×10-5mol·L-1;
(iii)lg2=0.3。
下列说法错误的是
A. B点存在:c(Cl-)>c() B. A点存在:c(H+)<c()
C. C点c(Cl-)=mol·L-1 D. 水的电离程度:C>A
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. CeO2是一种重要的稀有金属氧化物,在催化与检测方面有广泛的应用前景。工业上从水晶石废料(含有SiO2、CaO、CeO2、Na2O、MgO)中提取CeO2的流程如下:
已知:Ksp[Ce(OH)3]=8×10-20,1g2=0.3。回答下列问题:
(1)基态Mg原子的核外电子排布式为___________。
(2)“浸取”得到的滤液中含有的金属离子有___________;“还原浸取”得到的滤渣的主要成分为___________。
(3)“还原浸取”生成Ce2(SO4)3的化学反应方程式为___________。
(4)“沉铈”过程中生成Ce(OH)3氨水浓度过大导致沉铈率下降的主要原因可能是___________。若常温下使溶液中Ce3+完全沉淀(Ce3+的浓度低于1.0×10-5mol·L-1),则溶液的pH不低于___________(保留小数点后一位)。
(5)“煅烧”过程中Ce(OH)3转化为CeO2,下图为一定质量原料在不同实验条件下煅烧的结果,应选择的最佳温度为___________。
A. <350℃ B. 350~450℃ C. 500~600℃ D. >600℃
(6)Ce(SO4)2可用于测定CuCl样品中CuCl的含量:称取0.2500g CuCl样品,加入10mL 0.5mol·L-1的FeCl3溶液,样品完全溶解后(CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-),加入邻菲罗啉作指示剂,用0.1000mol·L-1的Ce(SO4)2标准溶液滴定(Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+),达到终点时消耗Ce(SO4)2溶液的体积平均为25.20mL。增加空白对照实验,消耗0.20mL Ce(SO4)2标准溶液。该样品中CuCl的质量分数为___________(保留小数点后一位)。
16. 亚硝基过硫酸钾{K4[ON(SO3)2]2,M=536 g·mol-1}是一种高效氧化剂。常温下为橙黄色晶体,易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈紫色。在酸性溶液中迅速分解,碱性溶液中分解较慢,在空气中不稳定,易分解生成N2O。
Ⅰ.制备亚硝酸钠(NaNO2)
已知:①亚硝酸钠易潮解,易溶于水;
②2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3;
③酸性条件下,NO或能与反应生成和Mn2+。
装置如下图(夹持装置略,装置气密性已检查)。
(1)使用恒压滴液漏斗的优点是___________。
(2)若无B装置,会导致NaNO2中含有杂质___________(填化学式);干燥管E中装有碱石灰,其作用是___________。
(3)G中发生的反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.制备亚硝基过硫酸钾K4[ON(SO3)2]2
反应原理:
①HNO2+2=[HON(SO3)2]2-+H2O;
②6[HON(SO3)2]2-+12K++2=3K4[ON(SO3)2]2+2MnO2↓+2OH-+2H2O。
实验步骤如下:
步骤i.称取2.07 g NaNO2放入250 mL烧杯中,置于冰浴中,边搅拌边缓慢加入适量浓醋酸,再加入50 mL 2 mol·L-1 NaHSO3溶液;
步骤ii.滴加氨水使溶液的pH>10,再滴加稍过量的KMnO4溶液;
步骤iii.充分反应后过滤,向滤液中缓慢加入饱和KCl溶液,搅拌至析出橙黄色晶体;
步骤iv.抽滤、洗涤、烘干后,得到6.03 g亚硝基过硫酸钾。
(4)配制100 mL 1.0 mol·L-1 KMnO4溶液需要使用以下玻璃仪器中的___________(填仪器名称)。步骤ii中,加入氨水使溶液的pH>10的目的是___________。
(5)步骤iv中,洗涤晶体时所用的试剂及顺序为___________(填字母)。
A. 乙醇、KOH溶液 B. NaOH溶液、乙醇
C. KOH溶液、乙醇 D. 乙醇、稀盐酸
(6)实验Ⅱ中亚硝基过硫酸钾的产率为___________%
17. 甲硫醇(CH3SH)是重要的有机化工中间体,可用于合成维生素。通过CH3OH和H2S合成CH3SH的主要反应如下:
反应Ⅰ CH3OH(g)+H2S(g) CH3SH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ 2CH3OH(g)+H2S(g) CH3SCH3(g)+2H2O(g) ΔH2<0
(1)相关的化学键的键能数据如下:
化学键
C—O
S—H
C—S
H—O
键能/(kJ·mol-1)
a
b
c
d
则ΔH1___________。
(2)甲醇的沸点高于甲硫醇,其原因是___________。
(3)已知:反应Ⅱ能自发进行且ΔS<0,符合该反应特点的图像是___________。
A. B.
C. D.
(4)温度为T1℃,向压强为p0的恒压密闭容器中,充入CH3OH(g)和H2S(g)(物质的量之比为1:2)发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡时,CH3OH(g)的转化率为80%,CH3SCH3(g)的体积分数为5%。
①CH3SH(g)的选择性为___________(CH3SH的选择性=)。
②反应Ⅰ的平衡常数Kp=___________(保留3位有效数字)。
(5)甲醇燃料电池不需要燃料的前期预处理,能直接通过特定的方式使甲醇和空气反应需产生电流,其工作原理如图所示。
①负极的电极反应为___________。
②消耗0.1 mol甲醇时需要消耗标准状况下空气的体积为___________L(空气中O2的体积分数为21%)。
18. 氯雷他定常用于治疗过敏性疾病。其一种合成路线如图所示:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.Et代表CH3CH2-
回答下列问题:
(1)(CH3)3COH的化学名称为___________。
(2)B中含氧官能团的名称为___________,F→G的反应类型为___________。
(3)合成路线中设计反应①、③的目的是___________。
(4)A→B的过程中生成中间体X,X互变异构转化为B,则X的结构简式为___________。
(5)B→C的化学方程式为___________。
(6)有机物M()经NaOH溶液充分水解、酸化后得到不含氯元素的烃的含氧衍生物Y,能使FeCl3溶液发生显色反应的Y的同分异构体有___________种。
(7)以、ClCOOEt、中间体三环酮()为原料也可制得氯雷他定,其合成路线设计如下,则Y的结构简式为___________。
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高2026届高考适应性测试
化学试题
(满分:100分;考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写;必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁、完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷自行保管,以备评讲)。
可能用到的相对原子质量:Si-28 N-14 Zr-91 Cu-64 Cl-35.5 Na-23
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. 古人所用文房四宝制作过程中,发生氧化还原反应的是
A. 竹管、动物尾毫→湖笔 B. 松木→黑烟→徽墨
C. 纸浆纤维→宣纸 D. 端石→端砚
【答案】B
【解析】
【详解】A.将竹管、动物尾毫加工组装成湖笔,仅发生物理变化,无化学反应,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.松木烧制得到黑烟(炭黑),本质是松木的不完全燃烧,燃烧反应一定属于氧化还原反应,B正确;
C.纸浆纤维加工成宣纸,主要是纤维成型的物理过程,不涉及氧化还原反应,C错误;
D.端石制作端砚仅为物理雕刻、打磨过程,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,D错误;
故答案为B。
2. 常温下,下列各组粒子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0.1 mol·L-1 HNO3溶液中:Cu2+、Al3+、、
B. 0.1 mol·L-1 氨水中:、Ag+、Cl-、
C. 0.1 mol·L-1 K3[Fe(CN)6]溶液中:Na+、Fe2+、、Cl-
D. 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中:K+、、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.0.1 mol·L⁻¹ 溶液为酸性溶液,、、、之间均不发生反应,也不与反应,能大量共存,A符合题意;
B.氨水溶液中,与会生成AgCl沉淀,且与氨水能发生络合反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.溶液中的会与反应生成蓝色沉淀,不能大量共存,C不符合题意;
D.溶液中的与会发生双水解反应,生成沉淀和气体,不能大量共存,D不符合题意;
故选A。
3. 下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述错误的是
选项
科普实验
性质或应用
A
喷泉实验
氨气极易溶于水
B
漂白实验
二氧化硫可使品红溶液褪色
C
铝热反应
铁单质可以把氧化铝中的铝置换出来
D
银镜反应
葡萄糖属于还原糖
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,可使烧瓶内压强快速降低形成喷泉,该性质对应喷泉实验,A正确;
B.二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色,该性质对应漂白实验,B正确;
C.铝热反应的原理是还原性更强的铝单质将活泼性弱于铝的金属从其氧化物中置换出来,铁的金属活泼性弱于铝,无法置换氧化铝中的铝,C错误;
D.葡萄糖含有醛基,具有还原性,属于还原糖,可发生银镜反应,D正确;
故答案选C。
4. 下列装置正确的是
A. 甲:实验室制备氯气 B. 乙:实验室制备氨气
C. 丙:实验室制备乙酸乙酯 D. 丁:实验室制备硝基苯
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验室用和浓盐酸制备氯气,需要加热,甲装置没有加热装置,A错误;
B.实验室用 和加热制备氨气,试管口应略向下倾斜(防止冷凝水倒流使试管炸裂),而乙装置试管口向上,B错误;
C.实验室制备乙酸乙酯时,导管不能伸入饱和溶液液面下以防止倒吸,C错误;
D.实验室制备硝基苯,需要在水浴中加热,温度计控制水浴温度,装置符合要求,D正确;
故答案选D。
5. 下列说法错误的是
A. 电负性:C<B B. 第一电离能:O<N
C. 能级的能量:E(3s)<E(3d) D. 微粒的半径:Mg2+<Cl-
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大,B和C均为第二周期元素,原子序数B<C,故电负性B<C,A错误;
B.N原子的2p轨道为半充满的稳定结构,第一电离能大于相邻的O,故第一电离能O<N,B正确;
C.同一能层的能级能量满足s<p<d的顺序,故E(3s)<E(3d),C正确;
D.Mg2+核外有2个电子层,Cl-核外有3个电子层,电子层数越多离子半径越大,故半径Mg2+<Cl-,D正确;
故答案选A。
6. 氮化硅(Si3N4)可由石英与焦炭在高温的氮气流中通过以下反应制备:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 12g石墨含共价键数目为1.5
B. SiO2和Si3N4均为共价晶体
C. 若生成0.5mol CO,则生成Si3N4的质量约为11.7g
D. 每消耗1mol N2,转移的电子数为4
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨中每个C原子形成3个C-C共价键,每个共价键被2个C共用,12g石墨含1mol C,共价键物质的量为,数目为,故A正确;
B.和均是原子间通过共价键形成的空间网状结构,属于共价晶体,故B正确;
C.根据反应方程式,生成6mol CO同时生成1mol ,生成0.5mol CO时,生成的物质的量为,摩尔质量为140g/mol,则质量为,故C正确;
D.反应中N元素从0价降低为-3价,每消耗1mol ,得到电子的物质的量为,转移电子数为,故D错误;
选D。
7. 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. 有机物Y能发生消去反应 B. 有机物R的名称是2-碘丙烷
C. X分子中所有原子可能共平面 D. 1mol W最多能与6mol H2发生加成反应
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,X与Y、氨水发生取代反应生成Z,Z与R发生取代反应生成W。
【详解】A.Y中两个溴原子连接在同一个碳原子上,其邻位为羰基碳原子,没有氢原子,不满足卤代烃消去反应的条件,不能发生消去反应,A错误;
B.对比Z和W的结构可知,R提供异丙基与咪唑环上的亚胺(-NH-)上的N发生取代反应,结合R的分子式,可知R为2-碘丙烷,B正确;
C.X分子中含有甲基,甲基中碳原子为杂化,呈四面体结构,所有原子不可能共平面,C错误;
D.酯基中的碳氧双键不能与发生加成反应,1mol W中苯环最多消耗3mol ,咪唑环中不饱和键最多消耗2mol ,共最多消耗5mol ,D错误;
故答案选B。
8. 由下列实验操作及现象,能推出相应结论的是
选项
实验操作、现象
结论
A
向淀粉-KI溶液中通入红棕色气体,溶液变蓝
该气体一定为Br2
B
向Fe(NO3)3溶液中滴加氢碘酸,充分反应后加入CCl4,振荡,静置,下层为紫红色
氧化性:Fe3+>I2
C
将Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体放入烧杯中,快速搅拌,杯壁下部变冷,产生刺激性气味的气体
该反应为吸热反应
D
向含Mg2+和Cu2+的溶液中滴加少量NaOH溶液,产生蓝色沉淀
相同温度下,溶度积常数:Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.红棕色气体除蒸汽外,也为红棕色,且同样可以将氧化为使淀粉溶液变蓝,无法确定气体一定为,A错误;
B.酸性条件下具有强氧化性,也可将氧化为,不能证明氧化的是,无法比较和的氧化性强弱,B错误;
C.杯壁下部变冷说明反应从外界吸收热量,可推出该反应为吸热反应,C正确;
D.题干未说明原溶液中和浓度相等,若浓度远大于,也会先析出蓝色沉淀,不能直接比较和的大小,D错误;
故答案选C。
9. BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3,一定条件下(H2O)2·BF3可发生如图所示转化,下列说法中错误的是
A. 熔化前后,B原子的杂化方式不同 B. 分子的极性:H2O>OF2
C. 分子的键角:BF3>H2O D. (H2O)2·BF3分子间存在氢键和范德华力
【答案】A
【解析】
【详解】A.熔化前,B原子与三个F原子和一个水分子中的O原子形成了4个 键,B原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化;熔化后,B原子与三个F原子和一个羟基中的O原子形成了4个 键,B原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,熔化前后B原子的杂化方式相同,A错误;
B.H2O和OF2都是V形分子,在H2O中,由于O的电负性大于H,共用电子对偏向氧原子,偶极矩方向一致叠加,极性较强;在OF2中,由于F的电负性大于O,共用电子对偏向氟原子,偶极矩方向相反,导致部分抵消,极性较弱,分子的极性H2O>OF2,B正确;
C.BF3中心原子B没有孤电子对,采用sp2杂化,空间构型为平面三角形,键角为120°;H2O中心原子O有两个孤电子对,采用sp3杂化,由于孤电子对的排斥作用,键角为104.5°,因此分子的键角BF3>H2O,C正确;
D.(H2O)2·BF3是由分子构成的物质,图中明确画出了水分子之间的氢键,分子之间普遍存在范德华力,D正确;
故答案为A。
10. 某研究小组设计如下电解池,可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,也可将废塑料碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。
电解时,下列说法错误的是
A. 电势:a极<b极
B. OH-的移动方向:左侧→右侧
C. 阴极转化1mol ,阳极将生成1mol HOCH2COO-
D. 阳极发生反应HOCH2CH2OH-4e-+5OH-=HOCH2COO-+4H2O
【答案】C
【解析】
【分析】根据装置图,左侧电极硝酸根离子得电子生成氨气,左侧电极为阴极,则a是电源负极;右侧电极乙二醇失电子生成羟基乙酸盐,右侧电极为阳极,则b是电源正极。
【详解】A.a是电源负极、b是电源正极,电势:a极<b极,故A正确;
B.左侧电极为阴极、右侧电极为阳极,阴离子向阳极移动,所以OH-的移动方向:左侧→右侧,故B正确;
C.阴极硝酸根离子得电子生成氨气,N元素化合价由+5降低为-3,阴极转化1mol ,电路中转移8mol电子,阳极乙二醇失电子生成羟基乙酸盐,生成1mol HOCH2COO-转移4mol电子,所以阳极将生成2mol HOCH2COO-,故C错误;
D.阳极乙二醇失电子生成羟基乙酸盐,阳极发生反应HOCH2CH2OH-4e-+5OH-=HOCH2COO-+4H2O,故D正确;
选C。
11. 某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期主族元素,W原子无中子,X、Y、Z同周期,Y原子的价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法正确的是
A. W2X2Y4是强酸 B. 单质的熔点:Z>Q
C. 氢化物的沸点:Y>Z>X D. W2Y2是含有非极性键的共价化合物
【答案】D
【解析】
【分析】首先推断元素:W原子无中子,则W为H;W、X、Y、Z、Q的核电荷数依次增大,X、Y、Z同周期,结合阴离子成键特点,X为四价元素,故X为C;Y成2个键,价电子数为6,则Y为O;同周期Z核电荷数大于O,故Z为F;Y价电子数是Q的2倍,则Q价电子数为3、核电荷数大于F,故Q为Al。
【详解】 A.为(草酸),属于二元弱酸,不是强酸,A错误;
B.Z的单质为(常温气态),Q的单质为Al(常温金属固体),熔点即,B错误;
C.X的氢化物为烃类,碳原子数较多的烃常温为固态,沸点可高于和,因此氢化物沸点不一定满足,C错误;
D.为,结构式为,含有非极性共价键,属于共价化合物,D正确;
故答案选D。
12. 锆(Zr)是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为ZrO2 B. Zr原子之间的最短距离为a pm
C. 该氧化物的密度为 D. 若将p点移至原点,则q点位于晶胞xy面的面心
【答案】C
【解析】
【分析】由题意可知,Zr元素位于该晶胞中的正四面体心,故1个晶胞分子中含4个Zr原子,O位于该晶胞的顶点和棱心、体心、面心,顶点上的O元素8个晶胞共用,棱心上的O元素4个晶胞共用,面心上的O元素2个晶胞共用,则1个该晶胞分子所含的O原子实际上只有个,则该化合物的化学式为ZrO2。
【详解】A.根据均摊法计算,晶胞中含有4个Zr原子、8个O原子,原子个数比为1:2,该氧化物的化学式为,A正确;
B.Zr原子为面心立方堆积,相邻Zr原子的最短距离为晶胞面对角线的一半,即,B正确;
C.晶胞质量为,晶胞体积为,计算得密度为,选项给出的数值错误,C错误;
D.坐标取向不变时将p点Zr原子平移至原点,q点Zr原子的z坐标为0,x、y坐标均为,对应晶胞xy面的面心位置,D正确;
故答案选C。
13. 在温度为T,压强为P的条件下发生化学反应:,该反应的,,、为速率常数,且速率和浓度关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线a代表与之间的关系
B. 当M点的纵坐标为1,
C. 当M、N点坐标分别为、时,平衡常数
D. 恒容条件下,该反应达到平衡后加入少量A,A的转化率增大
【答案】B
【解析】
【分析】因为,所以,同理。
【详解】A.,斜率大为曲线a,A正确;
B.为截距,等于1,所以,B错误;
C.由M(0,1)可知,则;由N(0,3)可知,则,平衡常数,C正确;
D.等效平衡思想,加入A,相当于加压,平衡正向移动,转化率增大,D正确;
故选B。
14. 常温下,向0.1mol·L-1的氨水中通入HCl气体(不考虑体积变化),溶液的随pH的变化关系如图。
已知:(i)n(N)=n(NH3·H2O)+n();
(ii)Kb(NH3·H2O)=2.0×10-5mol·L-1;
(iii)lg2=0.3。
下列说法错误的是
A. B点存在:c(Cl-)>c() B. A点存在:c(H+)<c()
C. C点c(Cl-)=mol·L-1 D. 水的电离程度:C>A
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,B点,即,此时氨水恰好与HCl气体完全反应,溶质为。
【详解】A.B点,即,此时氨水恰好与HCl气体完全反应,溶质为,水解导致浓度降低,故,A正确;
B.A点,可得,溶液中总N浓度为,故,因此,B错误;
C.C点,由电荷守恒得,又,代入表达式,解得,C正确;
D.A点大量过量,强酸性抑制水的电离,C点溶质为和少量,水解促进水的电离,故水的电离程度:,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. CeO2是一种重要的稀有金属氧化物,在催化与检测方面有广泛的应用前景。工业上从水晶石废料(含有SiO2、CaO、CeO2、Na2O、MgO)中提取CeO2的流程如下:
已知:Ksp[Ce(OH)3]=8×10-20,1g2=0.3。回答下列问题:
(1)基态Mg原子的核外电子排布式为___________。
(2)“浸取”得到的滤液中含有的金属离子有___________;“还原浸取”得到的滤渣的主要成分为___________。
(3)“还原浸取”生成Ce2(SO4)3的化学反应方程式为___________。
(4)“沉铈”过程中生成Ce(OH)3氨水浓度过大导致沉铈率下降的主要原因可能是___________。若常温下使溶液中Ce3+完全沉淀(Ce3+的浓度低于1.0×10-5mol·L-1),则溶液的pH不低于___________(保留小数点后一位)。
(5)“煅烧”过程中Ce(OH)3转化为CeO2,下图为一定质量原料在不同实验条件下煅烧的结果,应选择的最佳温度为___________。
A. <350℃ B. 350~450℃ C. 500~600℃ D. >600℃
(6)Ce(SO4)2可用于测定CuCl样品中CuCl的含量:称取0.2500g CuCl样品,加入10mL 0.5mol·L-1的FeCl3溶液,样品完全溶解后(CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-),加入邻菲罗啉作指示剂,用0.1000mol·L-1的Ce(SO4)2标准溶液滴定(Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+),达到终点时消耗Ce(SO4)2溶液的体积平均为25.20mL。增加空白对照实验,消耗0.20mL Ce(SO4)2标准溶液。该样品中CuCl的质量分数为___________(保留小数点后一位)。
【答案】(1)或
(2) ①. ②.
(3)
(4) ①. 氨水浓度过大,碱性过强,导致进一步结合,生成可溶性配离子(或碱性过强,直接生成可溶性配合物)(答案合理即可) ②. 9.3 (5)B
(6)
【解析】
【分析】首先浸取工序向水晶石废料(含、 、、、)中加入稀盐酸, 、、属于碱性氧化物,与稀盐酸发生反应生成可溶性盐进入溶液,和与稀盐酸不反应,以固体形式存在,成为滤渣;过滤后得到含、、的滤液和含、的滤渣;随后向滤渣(含、)中加入硫酸和,作为氧化剂,作为还原剂,发生氧化还原反应,从+4价被还原为+3价,进入溶液(生成),不与硫酸、反应,成为新的滤渣;过滤后得到含的滤液和含的滤渣;向含的滤液中加入,与电离出的结合,发生反应:,生成沉淀;煅烧工序即将沉淀进行煅烧,发生分解并被氧化,反应为:,最终得到,据此分析作答。
【小问1详解】
是第12号元素,核外有12个电子,则基态原子的核外电子排布式为或;
【小问2详解】
根据分析可知,和不溶于稀盐酸中,而均可溶于盐酸中,故金属离子为;滤渣的成分是提取后剩下的;
【小问3详解】
“还原浸取”过程中作还原剂,作氧化剂,产物有氧气生成,根据得失电子守恒及物料守恒,可知化学反应方程式为:;
【小问4详解】
氨水浓度过大时,溶液碱性过强,高碱性条件下可进一步结合,生成可溶性的羟基合铈配离子,导致沉铈率下降(或碱性过强,直接生成可溶性配合物);根据题中信息并代入相关数据:,常温下,则;
【小问5详解】
制备产品需要同时兼顾质量(产率)和纯度,<350℃纯度较低;350~450℃区间,纯度明显上升,且质量适中;500~600℃区间,质量和纯度都有所下降;>600℃时纯度明显下滑,质量上升也不明显;故应选择的最佳温度为350~450℃,选B;
【小问6详解】
根据题中对应的反应方程式,可知存在关系,相当于这一数据,计算出消耗的的物质的量等于的物质的量,则,故的质量分数。
16. 亚硝基过硫酸钾{K4[ON(SO3)2]2,M=536 g·mol-1}是一种高效氧化剂。常温下为橙黄色晶体,易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈紫色。在酸性溶液中迅速分解,碱性溶液中分解较慢,在空气中不稳定,易分解生成N2O。
Ⅰ.制备亚硝酸钠(NaNO2)
已知:①亚硝酸钠易潮解,易溶于水;
②2NO+Na2O2=2NaNO2,2NO2+Na2O2=2NaNO3;
③酸性条件下,NO或能与反应生成和Mn2+。
装置如下图(夹持装置略,装置气密性已检查)。
(1)使用恒压滴液漏斗的优点是___________。
(2)若无B装置,会导致NaNO2中含有杂质___________(填化学式);干燥管E中装有碱石灰,其作用是___________。
(3)G中发生的反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.制备亚硝基过硫酸钾K4[ON(SO3)2]2
反应原理:
①HNO2+2=[HON(SO3)2]2-+H2O;
②6[HON(SO3)2]2-+12K++2=3K4[ON(SO3)2]2+2MnO2↓+2OH-+2H2O。
实验步骤如下:
步骤i.称取2.07 g NaNO2放入250 mL烧杯中,置于冰浴中,边搅拌边缓慢加入适量浓醋酸,再加入50 mL 2 mol·L-1 NaHSO3溶液;
步骤ii.滴加氨水使溶液的pH>10,再滴加稍过量的KMnO4溶液;
步骤iii.充分反应后过滤,向滤液中缓慢加入饱和KCl溶液,搅拌至析出橙黄色晶体;
步骤iv.抽滤、洗涤、烘干后,得到6.03 g亚硝基过硫酸钾。
(4)配制100 mL 1.0 mol·L-1 KMnO4溶液需要使用以下玻璃仪器中的___________(填仪器名称)。步骤ii中,加入氨水使溶液的pH>10的目的是___________。
(5)步骤iv中,洗涤晶体时所用的试剂及顺序为___________(填字母)。
A. 乙醇、KOH溶液 B. NaOH溶液、乙醇
C. KOH溶液、乙醇 D. 乙醇、稀盐酸
(6)实验Ⅱ中亚硝基过硫酸钾的产率为___________%
【答案】(1)平衡气压,使液体顺利滴下
(2) ①. ②. 吸收尾气中的氮氧化物,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入D装置使变质
(3)
(4) ①. 100 mL容量瓶、玻璃棒 ②. 使溶液呈碱性,防止产物在酸性条件下分解,保障反应顺利进行 (5)C
(6)75
【解析】
【小问1详解】
使用恒压滴液漏斗的优点是:平衡气压,使液体顺利滴下;
【小问2详解】
若无B装置,NO中混有的会与反应生成,导致中含有杂质;干燥管E中碱石灰的作用:吸收尾气中的氮氧化物,防止污染空气;同时防止空气中的水蒸气进入D装置,使潮解变质;
【小问3详解】
G中发生的反应为酸性高锰酸钾氧化NO的反应,所以该反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
配制100 mL 1.0 mol·L-1 KMnO4溶液需要使用以下玻璃仪器中的100 mL容量瓶、玻璃棒;步骤ii中,加入氨水使溶液的pH>10的目的是:营造碱性环境,防止产物在酸性条件下迅速分解,同时保证反应②在碱性条件下顺利进行;
【小问5详解】
根据题意,产物易溶于水、微溶于乙醇,且在碱性中稳定、酸性中易分解。因此应先用KOH溶液洗去杂质,再用乙醇洗涤除去水分并快速干燥,因此选C;
【小问6详解】
因为的物质的量为,结合反应关系可得:,所以理论产量为,所以实验Ⅱ中亚硝基过硫酸钾的产率为:。
17. 甲硫醇(CH3SH)是重要的有机化工中间体,可用于合成维生素。通过CH3OH和H2S合成CH3SH的主要反应如下:
反应Ⅰ CH3OH(g)+H2S(g) CH3SH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ 2CH3OH(g)+H2S(g) CH3SCH3(g)+2H2O(g) ΔH2<0
(1)相关的化学键的键能数据如下:
化学键
C—O
S—H
C—S
H—O
键能/(kJ·mol-1)
a
b
c
d
则ΔH1___________。
(2)甲醇的沸点高于甲硫醇,其原因是___________。
(3)已知:反应Ⅱ能自发进行且ΔS<0,符合该反应特点的图像是___________。
A. B.
C. D.
(4)温度为T1℃,向压强为p0的恒压密闭容器中,充入CH3OH(g)和H2S(g)(物质的量之比为1:2)发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡时,CH3OH(g)的转化率为80%,CH3SCH3(g)的体积分数为5%。
①CH3SH(g)的选择性为___________(CH3SH的选择性=)。
②反应Ⅰ的平衡常数Kp=___________(保留3位有效数字)。
(5)甲醇燃料电池不需要燃料的前期预处理,能直接通过特定的方式使甲醇和空气反应需产生电流,其工作原理如图所示。
①负极的电极反应为___________。
②消耗0.1 mol甲醇时需要消耗标准状况下空气的体积为___________L(空气中O2的体积分数为21%)。
【答案】(1)(a+b-c-d)kJ/mol
(2)甲醇含有羟基,可以形成分子间氢键,甲硫醇分子间不能形成氢键 (3)A
(4) ①. 62.5% ②. 1.48
(5) ①. CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+ ②. 16
【解析】
【小问1详解】
反应I中反应物断裂化学键吸收的总能量为(a+b)kJ,生成物形成化学键放出的能量为(c+d)kJ,ΔH1=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的能量=(a+b-c-d)kJ/mol;
【小问2详解】
甲醇含有羟基,可以形成分子间氢键,甲硫醇分子间不能形成氢键,故甲醇的沸点高于甲硫醇;
【小问3详解】
反应II的ΔH2<0,ΔS<0,ΔG=ΔH-TΔS<0,图像斜率为-ΔS>0,截距为ΔH<0,故符合的图像为A;
【小问4详解】
设充入1 molCH3OH(g)和2 molH2S(g),平衡时甲醇的转化率为80%,则平衡时甲醇的物质的量为0.2 mol,参加反应的甲醇为0.8 mol,因为两个反应都是前后气体物质的量不变的反应,故CH3SCH3(g)的物质的量为(1 mol+2 mol)×5%=0.15 mol,则生成CH3SCH3(g)消耗的甲醇为0.3 mol,生成CH3SH(g)消耗的甲醇的物质的量为0.8 mol-0.3 mol=0.5 mol,生成CH3SH(g)的物质的量为0.5 mol,平衡时H2S(g)的物质的量为2 mol-0.5 mol-0.15 mol=1.35 mol,H2O(g)的物质的量为0.5 mol+0.15 mol×2=0.8 mol,由此可以计算:
①CH3SH的选择性==;
②平衡时气体的总物质的量为0.2 mol+0.15 mol+0.5 mol+1.35 mol+0.8 mol=3 mol,则反应Ⅰ的平衡常数Kp=;
【小问5详解】
①由装置图可知,左侧通入甲醇为电池负极,质子交换膜说明电池是酸性环境,正极氧气被还原反应为O2+4e-+4H+=2H2O,电池总反应减去正极反应得到负极的电极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+;
②由电池的总反应2CH3OH+3O2→2CO2+4H2O可知,消耗0.1 mol甲醇需要0.15 mol氧气,标准状况下氧气的体积为0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L,空气中O2的体积分数为21%,故需要空气的体积为。
18. 氯雷他定常用于治疗过敏性疾病。其一种合成路线如图所示:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.Et代表CH3CH2-
回答下列问题:
(1)(CH3)3COH的化学名称为___________。
(2)B中含氧官能团的名称为___________,F→G的反应类型为___________。
(3)合成路线中设计反应①、③的目的是___________。
(4)A→B的过程中生成中间体X,X互变异构转化为B,则X的结构简式为___________。
(5)B→C的化学方程式为___________。
(6)有机物M()经NaOH溶液充分水解、酸化后得到不含氯元素的烃的含氧衍生物Y,能使FeCl3溶液发生显色反应的Y的同分异构体有___________种。
(7)以、ClCOOEt、中间体三环酮()为原料也可制得氯雷他定,其合成路线设计如下,则Y的结构简式为___________。
【答案】(1)2-甲基-2-丙醇或叔丁醇
(2) ①. 酰胺基 ②. 取代反应 (3)保护氰基
(4) (5) (6)11
(7)
【解析】
【分析】由合成路线图可知,A到B发生加成反应,同时发生已知I的互变异构,B到C发生取代反应,同时有HCl生成,C到D又生成-CN基团,A到B和C到D目的是保护-CN基,D与反应生成E,E在酸性条件下发生先加成后消去的反应得到F,F再发生取代反应得到G。
【小问1详解】
(CH3)3COH的主链上有3个碳原子,2号碳原子上有1个甲基和1个羟基,其化学名称为2-甲基-2-丙醇(或叔丁醇);
【小问2详解】
根据合成路线图可知,B的结构简式为,故B中的含氧官能团为酰胺基;
F()和反应生成G(),F分子中与N相连的甲基被取代,故F→G的反应类型为取代反应;
【小问3详解】
反应①将-CN反应,反应③将-CN复原,故该合成路线中设计反应①、③的目的是保护氰基;
【小问4详解】
A→B的过程中生成中间体X,X互变异构转化为B,根据已知,由B的结构简式可推知其互变异构体X的结构简式为:;
【小问5详解】
根据合成路线图及分析可知,B()和发生取代反应生成C()和HCl,反应的化学方程式为:;
【小问6详解】
有机物M()经NaOH溶液充分水解、酸化后得到烃的含氧衍生物Y(),能使FeCl3溶液发生显色反应(说明含有酚羟基)的Y的同分异构体:若上连接1个-CH2OH原子团,则有邻位和对位2种结构;若上连接1个-OCH3原子团,则有邻、间、对3种位置的结构;若苯环上连接2个-OH和1个-CH3共3个官能团,若2个羟基相邻(),移动甲基位置,则有2种结构;若2个羟基相间(),移动甲基位置有3种结构;若2个羟基相对(),移动甲基位置只有1种结构,即Y的同分异构体共有2+3+2+3+1=11种;
【小问7详解】
以、ClCOOEt、中间体三环酮()为原料也可制得氯雷他定,和先发生已知Ⅱ中的反应,然后发生醇的消去反应,最后再和ClCOOEt发生取代反应生成氯雷他定,设计该过程的合成路线如下:,则Y的结构简式为:;
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