内容正文:
2026届高三学情调研(三)
化学
(时量:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Mg:24 Mn:55 Cu:64 Zn:65 Ag:108 I:127
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. 化学与生活、科技、环境密切相关。下列说法错误的是
A. 纳米铁粉通过物理吸附去除污水中、等重金属离子
B. 打造北斗卫星系统的星载铷钟与物理性质不同
C. 蛋白质、核酸、脂肪在一定条件下都能水解,其中蛋白质水解的产物是氨基酸
D. 食品中添加适量的可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.纳米铁粉去除污水中、是通过发生置换反应实现的,属于化学变化,并非物理吸附,A错误;
B.与互为同位素,同位素化学性质几乎完全相同,物理性质存在明显差异,B正确;
C.蛋白质水解的最终产物为氨基酸,核酸可水解为核苷酸,脂肪可水解为高级脂肪酸(或其盐)和甘油,三者在一定条件下都能发生水解反应,C正确;
D.具有漂白性、还原性,且可抑制微生物繁殖,食品中添加适量可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用,D正确;
故答案为A。
2. 去除对应有机物中的杂质,所选试剂和仪器均正确的是
有机物(杂质)
A.乙烷(乙烯)
B.苯(苯酚)
试剂
酸性溶液
浓溴水
仪器
有机物(杂质)
C.甲醇(甲酸)
D.乙酸乙酯(乙酸)
试剂
溶液
饱和溶液
仪器
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为酸性溶液会将乙烯氧化为,引入新杂质,A错误;
B.苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚可溶于苯,且溴单质也会溶于苯,无法过滤分离,试剂错误,B错误;
C.甲酸与NaOH反应生成甲酸钠,再利用蒸馏法分离出甲醇,但蒸馏时应使用直形冷凝管,C错误;
D.乙酸可以和饱和碳酸钠溶液反应生成易溶于水的乙酸钠,而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,反应后混合液分层,可以用分液漏斗分液分离,试剂和仪器均正确,D正确;
故选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2 L 与11.2 L HF均含有个质子
B. 1 mol 中的σ键数目为4
C. 4.6 g Na与足量氧气反应,转移电子的数目为
D. 1 mol苯中,碳碳双键的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下HF为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定11.2 L HF的质子数,A错误;
B.每个中含1个 键,且与Cu之间的配位键也属于 键,故1 mol该配合物中 键数目为,B错误;
C.4.6 g Na的物质的量为0.2 mol,Na与足量氧气反应时均转化为+1价,转移电子数为,C正确;
D.苯中不存在碳碳双键,其碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键,D错误;
故答案为:C。
4. 下列化学用语表述正确的是
A. HF分子之间的氢键结构:
B. HClO为直线形分子
C. 的电子式:
D. 反-2-丁烯的结构简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.F-H中的H易被电负性大且半径小的F吸引而形成氢键,可表示为 ,符合氢键的形成原理及方向性,A正确;
B. 结构式为 ,中心O原子价层电子对数为 ,孤电子对数为2,空间构型为V形,B错误;
C.中B与三个Cl共形成三个共价键,正确的电子式为,C错误;
D.反-2-丁烯中相同基团在碳碳双键异侧,即,题图中是顺-2-丁烯,D错误;
故选A。
5. 物质结构决定性质,下列对事实的解释或说明正确的是
选项
事实
解释或说明
A
缺角的氯化钠晶体在饱和 溶液中慢慢变为完美的立方体
晶体具有自范性
B
用杯酚分离和
杯酚与通过配位键形成超分子
C
熔点:
键能:
D
向蛋白质溶液中分别加入甲醛和饱和溶液,均有固体析出
蛋白质均发生了变性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中自发形成规则立方体外形,是晶体具有自范性的体现,A正确;
B.杯酚分离和,是杯酚与通过分子间作用力结合形成超分子,不存在配位键,B错误;
C.是共价晶体,熔化时破坏共价键,是分子晶体,熔化时破坏分子间作用力,二者熔点差异由晶体类型不同导致,与 、 键能无关,C错误;
D.加入甲醛会使蛋白质发生变性,加入饱和溶液是蛋白质发生盐析,不属于变性,D错误;
故选A。
6. 化合物可作电镀液的制备原料,已知X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的前四周期元素。其中X是宇宙中含量最多的元素;Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋相同;Z与R同族,第一电离能都低于同周期相邻元素,Z元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;基态的M层为全满。下列说法错误的是
A. 键角: B. 简单氢化物的沸点:
C. Q与R的单质间反应可生成 D. 原子半径:
【答案】C
【解析】
【分析】X是宇宙中含量最多的元素,为H;为铵根,Y最高能级2p轨道半满,为N;Z的s能级电子总数等于p能级,第一电离能低于同周期相邻元素,位于第ⅥA族,为O;Z与R同族,R为S;基态的M层全满,Q为Cu,据此解答;
【详解】A.为,有1对孤对电子,键角约107°, 为,有2对孤对电子,键角约104.5°, 为,中心原子电负性小于O,成键电子对排斥力更弱,键角小于,键角: ,A正确;
B.简单氢化物分别为、、,和存在分子间氢键,沸点高于,且氢键更强沸点更高,简单氢化物的沸点: ,B正确;
C.S氧化性较弱,与Cu单质反应只能生成 ,不能生成 ,C错误;
D.同周期主族元素从左到右原子半径减小,故 ;S位于第三周期,电子层数增加,原子半径比N、O大,故原子半径: ,D正确;
故答案选C。
7. 镁锌合金具有特殊的性能,其晶胞结构如图,晶胞中的所有原子呈中心对称,其中原子 的分数坐标为,三角形黑球位于晶胞内部,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 原子的分数坐标为 B. 该晶体类型为金属晶体
C. 该晶体中 与原子个数比为 D. 该晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子1的分数坐标为,因晶胞中的所有原子呈中心对称,原子2的分数坐标为=,A正确;
B.该晶体为镁锌合金,属于金属晶体,B正确;
C.该晶胞中Mg原子位于晶胞内部,个数为4,Zn原子个数= ,该晶体中Mg与Zn原子个数比为1:2,C正确;
D.该晶胞中含Mg原子4个,Zn原子8个,体积为×cm3,则该晶体的密度为,D错误;
故选D。
8. 乙烯能使溴的溶液褪色。反应过程的机理如下图所示:
下列说法不正确的是
A. HBrO中Br的正电性强于中的Br
B. 中间体中带正电的溴原子与两个碳原子之间的作用力为离子键
C. 若乙烯未干燥,溴的溶液完全褪色需要的时间更短
D. 乙烯与溴水反应时,有副产物 生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.在中,与电负性更大的相连,共用电子对偏向,使显正电性且更强;而中两个原子电负性相同,共用电子对不偏移,为0价。因此中的正电性强于中的,A正确;
B.中间体中带正电的溴原子与两个碳原子之间的作用力是共价键,因为溴原子提供孤电子对与缺电子的碳原子形成共价键,B错误;
C.若乙烯未干燥,反应体系中存在水,水是极性溶剂,可以使分子产生极化,有利于进攻乙烯的双键,从而加快反应速率,使溶液褪色时间更短,C正确;
D.乙烯与溴水反应时,除了生成,中间体还会与发生加成反应,生成副产物 ,D正确;
故答案选B。
9. 一种用铋精矿(主要成分Bi2S3,含有FeS2、Cu2S、PbO2及SiO2等杂质)制备BiOCl的工艺流程如下。下列说法错误的是
已知:①“加压氨浸”时,S元素转化为,Cu元素转化为易溶于水的[Cu(NH3)4](OH)2,Bi、Fe元素转化为Bi2O3、Fe2O3;
②pH≥3时,BiCl3极易水解为BiOCl沉淀。
A. “加压氨浸”时反应等物质的量的FeS2和Cu2S消耗O2的物质的量之比为3:2
B. “酸浸还原”过程中盐酸羟胺仅将Fe3+还原为Fe2+
C. “酸浸还原”时为防止生成BiOCl沉淀,需加入稍过量盐酸
D. “沉铋”时发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】铋精矿加入氨水、氧气加压浸取,根据题目所给信息可知,过滤后 、 元素进入浸出液,浸出渣主要含有、、及等杂质;浸出渣加入稀盐酸、盐酸羟胺,元素转化为进入滤液,、元素分别被还原成、进入滤液,滤渣为,滤液中加入稀硫酸得到硫酸铅沉淀,此时滤液2中含有、,加入碳酸钠调节 ,得到,据此分析解题。
【详解】A.1mol :从升1价,2个从共升 价,总失电子。1mol :2个从共升2价,从升8价,总失电子。1mol 作为氧化剂共得电子,因此等物质的量的和消耗的物质的量之比为,A正确;
B.铋精矿中杂质中Pb为价,后续除杂得到,Pb为价,因此盐酸羟胺不仅还原,还需要还原价的Pb,B错误;
C.已知时极易水解为沉淀,加入稍过量盐酸可以提高浓度、降低,抑制水解,防止生成提前沉淀,C正确;
D.沉铋时水解,与水解产生的反应放出,总反应,原子和电荷均守恒,D正确;
答案选B。
10. 氨基化钠(NaNH2)是一种强还原剂,易水解,在空气中会产生红棕色气体和Na2O2。实验室设计如图装置制取少量NaNH2(夹持装置略)。下列说法错误的是
A. 可用NaOH固体代替生石灰
B. 干燥管B、E中的试剂均可选用碱石灰
C. 实验时应先打开活塞a一段时间,再点燃C处酒精灯
D. NaNH2在空气中久置最终固体产物为Na2CO3
【答案】B
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A制备氨气,装置B中盛有碱石灰用于干燥氨气,装置C中金属钠与氨气反应制备氨基钠,装置D用于冷凝回流挥发出氨气,装置E中盛有五氧化二磷用于吸收未反应的氨气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入装置C中导致氨基钠与水蒸气反应,
【详解】A.生石灰和浓氨水制氨气的原理是:与水反应放热,促进分解,同时增大浓度,使平衡左移,促进逸出。也能提供、溶于水放热,因此能代替生石灰,A正确;
B.根据分析可知,B中是碱石灰,E中是五氧化二磷,B错误;
C.装置内原本的空气会氧化金属钠,还会使产物变质,因此需要先打开活塞,通入一段时间氨气排尽空气后,再点燃C处酒精灯加热,C正确;
D.在空气中久置,无论水解生成,还是被氧气氧化生成,含钠产物最终都会和空气中的反应,转化为,因此最终固体产物为,D正确;
故选B。
11. 根据下列实验操作和实验现象,得出结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向5 mL 0.1 mol/L的溶液中,加入2 mL 0.1 mol/L硫酸溶液
溶液颜色变浅
水解平衡逆向移动
B
将铁锈溶于浓盐酸,再加入溶液
溶液紫色褪去
能说明铁锈是否含二价Fe
C
将通入盛 溶液试管中,再加入,振荡静置
下层溶液呈橙红色
氧化性:
D
向少量FeS悬浊液中加入足量饱和溶液
生成浅红色沉淀(MnS)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入硫酸溶液时,溶液被稀释也会导致浓度降低、颜色变浅,变量不唯一,无法证明水解平衡逆向移动,故A错误;
B.浓盐酸中的具有还原性,也可使溶液紫色褪去,无法证明铁锈含,故B错误;
C.下层呈橙红色说明将氧化为,根据氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性,可得氧化性,故C正确;
D.加入的是足量饱和溶液,浓度很高,只要离子积即可生成沉淀,无法证明,故D错误;
故选C。
12. 一种电化学组合装置如图所示,锌电池工作时“双极膜”中间层的解离为和,在电场作用下向两极迁移,同时可高选择性电催化5-羟甲基糠醛生成2,5-呋喃二甲酸并耦合析氢。下列说法正确的是
A. 膜n为阳离子交换膜
B. c为阳极,发生氧化反应
C. 产生0.3 mol 时,理论上生成0.3 mol 2,5-呋喃二甲酸
D. 当双极膜中有1 mol 解离时,负极区溶液质量增加49.5 g
【答案】D
【解析】
【分析】首先判断装置:左侧为原电池,右侧为电解池。Zn失电子发生氧化反应,因此Zn电极(b)为原电池负极,a为原电池正极;电解池中,阳极接原电池正极,发生氧化反应,阴极接原电池负极,发生还原反应,5-羟甲基糠醛氧化为 2,5-呋喃二甲酸是氧化反应,因此d为电解池阳极,c为电解池阴极,发生还原反应。
【详解】A.双极膜解离的H+向原电池正极(左侧a区)迁移,OH-向原电池负极(右侧Zn区)迁移,因此膜n需要允许OH-(阴离子)通过,为阴离子交换膜,A错误;
B.c接原电池负极(b),因此c为电解池阴极,发生还原反应,B错误;
C.正极反应 ,生成0.3 mol时,转移电子 ,1分子5-羟甲基糠醛生成2,5-呋喃二甲酸: 失4e-, 失2e-,1 mol产物共转移6 mol e-,因此生成产物的物质的量为 ,C错误;
D.1 mol H2O解离生成1 mol H+和1 mol OH- ,转移1 mol电子,负极反应为,转移1 mol电子时,有0.5 mol Zn进入溶液(质量为0.5× 65 =32.5 g),同时双极膜解离的1 mol OH-也进入负极区(质量1×17=17 g),因此负极区溶液总质量增加32.5+17=49.5 g,D正确;
因此答案选D。
13. 某二元酸(用H2X表示)在水中的电离方程式是:H2X=H++HX-,HX-H++X2-。25℃时,向20.00mL 0.1mol/L H2X溶液中滴入0.1 mol/L NaOH溶液,pOH水表示溶液中由水电离出的c(OH-)水的负对数[-lgc(OH-)水],pOH水与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是
A. C、E两点溶液:C点显中性,E点显碱性
B. B点溶液中:c(X2-)=c(H+)-c(OH-)
C. D点溶液中:c(Na+)+c(HX-)+c(X2-)=0.10mol/L
D. HX-的电离常数Ka约为1×10-4.6
【答案】D
【解析】
【详解】A.C点溶液中溶质为NaHX和Na2X,HX-的以电离为主,电离出的氢离子对水的电离起抑制作用,X2-水解对水的电离起促进作用,二者程度相等,此时溶液呈中性;E点溶液中溶质为NaOH和Na2X,X2-水解显碱性,NaOH溶液电离显碱性,溶液显碱性,A正确;
B.B点加入的n(H2X)=n(NaOH),酸碱恰好完全反应生成NaHX,HX-只电离不水解,溶液呈酸性,溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HX-)+2c(X2-)、存在物料守恒c(Na+)=c(HX-)+c(X2-),则c(X2-)+c(OH-)=c(H+),所以c(X2-)=c(H+)-c(OH-),B正确;
C.由图可知,D点溶液中NaOH与H2X恰好反应生成Na2X,此时共加入NaOH溶液40.00mL,c(HX-)+c(X2-)==mol/L,c(Na+)==mol/L,则c(Na+)+c(HX-)+c(X2-)=mol/L+mol/L=0.10mol•L-1,C正确;
D.由题干图中B点可知,加入NaOH的体积为20.00mL,此时H2X+NaOH=NaHX+H2O,此时pOH水=11.2,c(OH-)水=10-11.2mol/L,HX-的浓度为:=0.05mol/L,c(OH-)=c(OH-)水=10-11.2mol/L,c(H+)===10-2.8mol/L,HX-的电离常数Ka约为==2×10-4.6,D错误;
故答案为:D。
14. 向容积均为1 L的恒容密闭容器M(恒温500℃)、N(起始500℃,绝热)中分别加入0.1 mol N2O和0.4 mol CO及相同催化剂发生反应:。实验测得两个容器中N2O的物质的量随时间的变化关系如表所示。该反应的反应速率、(、分别是正、逆反应的速率常数),下列说法错误的是
时间/s
0
100
200
300
400
容器①中
0.1
0.09
0.081
0.075
0.075
容器②中
0.1
0.08
0.078
0.078
0.078
A. 正反应为放热反应
B. 0~100 s内,容器②中N2O的平均反应速率
C. 反应过程中,容器②中的压强不发生变化
D. 当容器①中反应进行到100 s时,
【答案】C
【解析】
【详解】A.容器②为绝热容器,先达到平衡且平衡时 转化率更低,说明温度升高平衡逆向移动,因此正反应为放热反应,A正确;
B.0~100 s内,容器②中 物质的量减少0.02 mol,容积为1L,平均速率,B正确;
C.该反应前后气体总物质的量不变,但容器②为绝热容器,反应放热使体系温度升高,根据 ,V、n不变时温度升高压强增大,因此压强会发生变化,C错误;
D.容器①恒温,平衡时,可得,代入平衡数据得,温度不变则速率常数比值不变,因此 ,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 碘在物质转化与油脂测定中应用广泛。下列实验利用含碘废液(含NaI和少量)
制取单质碘并用于花生油碘值的测定。
Ⅰ.制取的流程:含碘废液(NaI,少量)→制CuI→制
已知:①碘易升华,在常温下微溶于水;
②(亚铁氰化钾)与会生成红褐色沉淀。
(1)“制CuI”:如图所示,先向碘废液中加入足量的溶液,控制温度60~70℃,再逐滴滴加溶液并不断搅拌,有、和白色的CuI沉淀生成。
①图中仪器C的名称为_______。
②写出“制CuI”时发生反应的离子方程式_______。
③实验中若不加入,只加入溶液,可发生反应:。则实验中加入的作用是_______。
(2)制取:弃去上步反应后的上层液体只留CuI固体,在B中装浓硝酸,并连接尾气吸收装置D,不断搅拌下,逐滴加入浓硝酸,充分反应后,将所得混合物用真空抽滤器过滤,用冷水洗涤,低温干燥得到。
①D中盛放的试剂为_______。
②检验洗涤干净的方法为_______。
Ⅱ.花生油碘值的测定
(3)碘值指100 g油脂与单质碘加成时消耗的克数,是衡量油脂不饱和程度的指标。因为与油脂反应缓慢,碘值测定时通常用ICl代替。
测定过程为称取0.25g花生油于碘量瓶中,加入异己烷,搅拌,再向其中加入25.00 mL 0.05 mol/L ICl的乙酸溶液,反应后向其中加入足量KI溶液(与过量ICl反应:),用0.02 mol/L 溶液滴定,加入淀粉指示剂滴定至终点,消耗溶液体积为25.00 mL。
①实验中加入20 mL异己烷的作用为_______。
②判断滴定到达终点的现象为_______。
③该花生油的碘值为_______g。
【答案】(1) ①. 温度计 ②. ③. 还原溶液中的I2,确保碘元素全部以CuI的形式沉淀
(2) ①. NaOH溶液(或其他碱溶液) ②. 取最后一次洗涤液,加入K4[Fe(CN)6]溶液,若未生成红褐色沉淀,则已洗净
(3) ①. 作为溶剂 ②. 滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,碘量瓶内液体由蓝色变为无色,且半分钟不褪色 ③. 101.6
【解析】
【小问1详解】
①仪器C名称为温度计;
②Na2SO3与NaI、CuSO4反应制备CuI的离子方程式为;
③制CuI的目的为将含碘废液中碘富集。不加入Na2SO3,I元素同时存在于CuI与I2中,所以加入Na2SO3的目的为:还原溶液中的I2,确保碘元素全部以CuI的形式沉淀。
【小问2详解】
①浓硝酸与CuI反应生成Cu2+、I2以及NO2,NO等酸性气体,所以吸收尾气的试剂可为NaOH溶液(或其他碱溶液);
②若未洗净,则I2固体上残留有含Cu2+的溶液,所以检验洗涤干净的方法为:取最后一次洗涤液,加入K4[Fe(CN)6]溶液,若未生成红褐色沉淀,则已洗净。
【小问3详解】
①花生油会与乙酸溶液分层,所以需要加入异己烷作为溶剂;
②ICl分为两部分被反应:一部分与花生油加成,另一部分与KI反应转化为I2,通过Na2S2O3滴定I2来测定与KI反应的ICl的量,进而确定与花生油反应的ICl的量。淀粉作用指示剂,滴定终点时I2被完全反应,现象为:滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,碘量瓶内液体由蓝色变为无色,且半分钟不褪色;
③根据ICl~I2~2Na2S2O3,可得与0.25 g花生油反应的ICl物质的量为,与等质量的花生油加成消耗的I2和ICl物质的量相等,所以该花生油的碘值为。
16. 工业上由天然与 矿(杂质是含 、 、 、 、 的氧化物)制备的工艺流程如图所示。
已知:室温下相关物质的、如下表, 。
回答下列问题:
(1)请写出基态锰原子的价电子排布式:___________,
(2)“酸浸”产生的气体是,写出产生该气体的离子方程式:___________。
(3)滤渣1中除含有单质硫外,另一种物质是___________(填化学式),部分单质硫是两种气体反应产生的,请写出该反应的化学方程式:___________。
(4)“调 ”的目的是除去铁、铝(以氢氧化物形式去除),若将它们完全除去(溶液中离子浓度视为完全沉淀),则 的调节范围可以选择的是___________(填字母)。已知“过滤”后溶液中,。
A. B. C.
(5)若“除杂”后的溶液中,则此时溶液的 为___________。
(6)在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物,其固体残留率随温度的变化如图1所示(假设A、B、C三点均为纯净物)。C点对应物质的化学式为___________。
(7)碳酸锰能在某温度加热分解出MnO2,MnO2的一种晶胞如图2所示(已标注主视方向),请在图3的晶胞主视图中补全 原子的位置,并判断 的配位数为___________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. SiO2 ②.
(4)B (5)5.7
(6)MnO (7)、6
【解析】
【分析】天然与MnS矿(杂质是含Fe、Al、Mg、Si、Ca的氧化物)中加入浓盐酸并调节温度为50℃,产生气体有氯气,同时生成氯化锰、氯化铁、氯化镁、氯化钙等,过滤得到滤渣1主要成分为S和二氧化硅,滤液加入氨水调节pH,得到滤渣2为氢氧化铁、氢氧化铝,滤液加入氟化钠除杂,得到滤渣3为氟化钙、氟化镁,滤液加入碳酸氢铵沉锰,得到。
【小问1详解】
Mn为25号元素,基态锰原子的价电子排布式:。
【小问2详解】
“酸浸”产生的气体是,是二氧化锰与浓盐酸反应产生的,离子方程式为:。
【小问3详解】
根据分析可知,滤渣1中除含有单质硫外,另一种物质是;部分单质硫是两种气体反应产生的,为氯气氧化硫化氢,该反应的化学方程式为:。
【小问4详解】
根据题意加入氨水的目的是调节溶液pH除去Fe3+、Al3+,且Mn2+不能转化为Mn(OH)2,因 ,当Al3+完全沉淀时,得mol·L-1,此时溶液的pH为4.7;为防止Mn2+沉淀,由,,得,对应,因此 需要小于7.65; 符合之间的选择B。
【小问5详解】
由溶度积可知,溶液中钙离子浓度为1×10-5 mol/L时,溶液中氟离子浓度为=1.5×10-3 mol/L,由电离常数可知,溶液中氢氟酸浓度为1×10-5 mol/L时,溶液中氢离子浓度为=2×10-6 mol/L,则溶液的pH为6-lg2=5.7,故答案为:5.7。
【小问6详解】
假设MnCO3的物质的量为1 mol,即质量115g,则Mn的质量为55 g。A点: ,故A点固体为MnO2。同理B点: ,为Mn3O4;C点: ,为MnO。
【小问7详解】
根据题目描述可绘图如下 ;配位数是指与中心离子最近的配位原子数。观察图-2,以体心的Mn为例,它周围有6个O原子(位于面心),形成八面体配位。因此配位数为6。
17. 全球变暖已成为21世纪最严峻的环境挑战之一、我国力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。在此背景下,催化转化为高附加值化学品,为解决全球能源危机与实现“碳中和”提供了一个有潜力的方案。
回答下列问题:
Ⅰ.甲烷干重整反应可以将两种温室气体(和)直接转化为和
(1)已知时,相关物质的标准燃烧热数据如下表。
物质
标准燃烧热
-286
-283
-891
时和反应生成和的热化学方程式为___________;该反应能在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)自发进行。
(2)在某一恒温刚性密闭容器中通入等物质的量的、,加入催化剂进行甲烷干重整反应。下列描述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.容器内混合气体的密度保持不变
B.容器内压强保持不变
C.和的物质的量之比保持不变
D.断裂键的同时形成
E.容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变
Ⅱ.催化加氢制乙醇的反应为。
(3)在总压为的条件下,按和投料比为、、向密闭容器中投入和进行催化加氢制乙醇反应,的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。
①从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因是___________。
②A点时,该反应的平衡常数___________(列出代数式即可,压力平衡常数是以气体分压代替浓度计算的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
Ⅲ.乙醇用于燃料电池可以提高能源利用率
(4)①通入的电极的电极反应式为___________。
②当燃料电池中有(标准状况下)参与反应,此时某盐溶液(足量)析出某金属,则某盐溶液中的溶质可能是___________(填标号)。
a. b. c. d.
【答案】(1) ①. ②. 高温
(2)BCE (3) ①. 升高温度到一定范围,反应限度很小,增加H2的投料对CO2平衡转化率的影响越来越小 ②.
(4) ①. ②. bc
【解析】
【分析】该装置左侧为乙醇燃料电池,右侧为电解池。在碱性溶液中,通入乙醇的电极为负极,乙醇发生氧化反应:;通入的电极为正极,氧气发生还原反应:,总反应为,将化学能转化为电能,据此分析。
【小问1详解】
已知、、的标准燃烧热分别为、、,根据盖斯定律可知, ;由可知,该反应, ,故高温时该反应易自发进行;
【小问2详解】
A.根据密度公式和质量守恒定律分析,密度一直保持不变,不能作为反应达到平衡状态的标志,A项错误;
B.反应前后气体分子数改变,压强不变可作为反应达到平衡状态的标志,B项正确;
C.和的物质的量之比随反应而改变,若不变可作为反应达到平衡状态的标志,C项正确;
D.断裂键的同时必然形成,两者均表示正反应速率,不能作为反应达到平衡状态的标志,D项错误;
E.反应前后气体总质量不变,气体物质的量不同,平均摩尔质量是变量,平均摩尔质量不再改变,反应一定达到平衡状态,E项正确;
故选BCE;
【小问3详解】
①升高温度,平衡逆向移动,当温度到一定范围后,温度对平衡移动的影响占主导,所以浓度影响减弱。②由图可知点转化率为,列三行式为
代入平衡常数表达式;
【小问4详解】
①通入乙醇的电极中,为碱性电解质,可得出该电极反应式为;
②燃料电池中有参与反应,,此时某电极析出某金属,设该金属离子为,则,电解时,不能转化为金属,当 时,, 为 ,则该某盐溶液中的溶质可能是、,故选bc。
18. 化合物M()是抗炎、抗菌和中枢神经类等药物合成的重要中间体,利用芳香族化合物A制备化合物M的路线如下:
已知:Ⅰ.。
Ⅱ.
(1)化合物A中官能团的名称为___________,A在核磁共振氢谱图中可呈现的峰组数为___________。
(2)A到B的反应类型为___________。
(3)制备过程设计了B→C和D→E两步转化的目的是___________。
(4)C→D的化学方程式为___________。
(5)E→F的过程中,添加碳酸钾的作用为___________。
(6)D中甲氧基()被氧基胺()取代后的产物Z不稳定容易发生重排,其分子式为,判断满足下列条件的Z的结构有___________种。
①存在结构且含两个取代基;②含有—NO2;③能与NaHCO3反应
(7)利用有机物N经过两步反应可制备有机物Q(),请写出N的结构简式:___________。
【答案】(1) ①. 硝基、(酚)羟基 ②. 3
(2)加成反应 (3)保护酚羟基,防止酚羟基被氧化
(4)2+O22+2H2O
(5)消耗反应生成的HCl,促进反应正向进行,提高反应的转化率
(6)20 (7)
【解析】
【分析】由A的分子式以及D的结构式可知,芳香化合物A的结构为,与HCHO酸性条件下加热得到B的结构为,B与参照已知I反应生成C,故C的结构为,再经过催化氧化后转化为D,D与HI参照已知I反应生成E的结构为,E与发生取代反应得到F,F通过成环转化为G,再经Zn/HCl将G中的硝基转化为氨基得到H,最后,H经取代反应转化为M,据此分析作答;
【小问1详解】
由A的结构简式可知,化合物A中的官能团为硝基、(酚)羟基;A的结构为,关于苯环上下对称,因此核磁共振氢谱图中可呈现3组峰;
【小问2详解】
根据A和B的结构可知,A到B的反应类型为加成反应;
【小问3详解】
B→C:将酚羟基()转化为甲氧基(),保护酚羟基,防止酚羟基被氧化;D→E:用HI将甲氧基()重新转化为酚羟基(),使酚羟基恢复,用于后续反应;因此,这两步转化的目的是保护酚羟基,防止酚羟基被氧化;
【小问4详解】
由分析可知:C中的 在催化剂Cu和加热的条件下被氧化为醛基,反应方程式为: ;
【小问5详解】
与发生取代反应生成F和 ,碳酸钾消耗反应生成的HCl,促进反应正向进行,提高反应的转化率
【小问6详解】
Z的结构满足①存在结构且含两个取代基②含有③能与反应,三个条件,则在上的两个取代基有两种可能:一种是、 两个侧链,另一种为、 两个侧链;而当上连接两个结构不同的侧链时:,,,共有种结构;侧链有2种情况,因此共20种;
【小问7详解】
有机物N经过催化氧化和已知II两步制备有机物Q,则有机物N含有,再由已知II的反应信息同时参照F到G的转化流程可知N的结构简式为:。
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2026届高三学情调研(三)
化学
(时量:75分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Mg:24 Mn:55 Cu:64 Zn:65 Ag:108 I:127
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. 化学与生活、科技、环境密切相关。下列说法错误的是
A. 纳米铁粉通过物理吸附去除污水中、等重金属离子
B. 打造北斗卫星系统的星载铷钟与物理性质不同
C. 蛋白质、核酸、脂肪在一定条件下都能水解,其中蛋白质水解的产物是氨基酸
D. 食品中添加适量的可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
2. 去除对应有机物中的杂质,所选试剂和仪器均正确的是
有机物(杂质)
A.乙烷(乙烯)
B.苯(苯酚)
试剂
酸性溶液
浓溴水
仪器
有机物(杂质)
C.甲醇(甲酸)
D.乙酸乙酯(乙酸)
试剂
溶液
饱和溶液
仪器
A. A B. B C. C D. D
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2 L 与11.2 L HF均含有个质子
B. 1 mol 中的σ键数目为4
C. 4.6 g Na与足量氧气反应,转移电子的数目为
D. 1 mol苯中,碳碳双键的数目为
4. 下列化学用语表述正确的是
A. HF分子之间的氢键结构:
B. HClO为直线形分子
C. 的电子式:
D. 反-2-丁烯的结构简式:
5. 物质结构决定性质,下列对事实的解释或说明正确的是
选项
事实
解释或说明
A
缺角的氯化钠晶体在饱和 溶液中慢慢变为完美的立方体
晶体具有自范性
B
用杯酚分离和
杯酚与通过配位键形成超分子
C
熔点:
键能:
D
向蛋白质溶液中分别加入甲醛和饱和溶液,均有固体析出
蛋白质均发生了变性
A. A B. B C. C D. D
6. 化合物可作电镀液的制备原料,已知X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的前四周期元素。其中X是宇宙中含量最多的元素;Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋相同;Z与R同族,第一电离能都低于同周期相邻元素,Z元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;基态的M层为全满。下列说法错误的是
A. 键角: B. 简单氢化物的沸点:
C. Q与R的单质间反应可生成 D. 原子半径:
7. 镁锌合金具有特殊的性能,其晶胞结构如图,晶胞中的所有原子呈中心对称,其中原子 的分数坐标为,三角形黑球位于晶胞内部,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 原子的分数坐标为 B. 该晶体类型为金属晶体
C. 该晶体中 与原子个数比为 D. 该晶体的密度为
8. 乙烯能使溴的溶液褪色。反应过程的机理如下图所示:
下列说法不正确的是
A. HBrO中Br的正电性强于中的Br
B. 中间体中带正电的溴原子与两个碳原子之间的作用力为离子键
C. 若乙烯未干燥,溴的溶液完全褪色需要的时间更短
D. 乙烯与溴水反应时,有副产物 生成
9. 一种用铋精矿(主要成分Bi2S3,含有FeS2、Cu2S、PbO2及SiO2等杂质)制备BiOCl的工艺流程如下。下列说法错误的是
已知:①“加压氨浸”时,S元素转化为,Cu元素转化为易溶于水的[Cu(NH3)4](OH)2,Bi、Fe元素转化为Bi2O3、Fe2O3;
②pH≥3时,BiCl3极易水解为BiOCl沉淀。
A. “加压氨浸”时反应等物质的量的FeS2和Cu2S消耗O2的物质的量之比为3:2
B. “酸浸还原”过程中盐酸羟胺仅将Fe3+还原为Fe2+
C. “酸浸还原”时为防止生成BiOCl沉淀,需加入稍过量盐酸
D. “沉铋”时发生反应
10. 氨基化钠(NaNH2)是一种强还原剂,易水解,在空气中会产生红棕色气体和Na2O2。实验室设计如图装置制取少量NaNH2(夹持装置略)。下列说法错误的是
A. 可用NaOH固体代替生石灰
B. 干燥管B、E中的试剂均可选用碱石灰
C. 实验时应先打开活塞a一段时间,再点燃C处酒精灯
D. NaNH2在空气中久置最终固体产物为Na2CO3
11. 根据下列实验操作和实验现象,得出结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向5 mL 0.1 mol/L的溶液中,加入2 mL 0.1 mol/L硫酸溶液
溶液颜色变浅
水解平衡逆向移动
B
将铁锈溶于浓盐酸,再加入溶液
溶液紫色褪去
能说明铁锈是否含二价Fe
C
将通入盛 溶液试管中,再加入,振荡静置
下层溶液呈橙红色
氧化性:
D
向少量FeS悬浊液中加入足量饱和溶液
生成浅红色沉淀(MnS)
A. A B. B C. C D. D
12. 一种电化学组合装置如图所示,锌电池工作时“双极膜”中间层的解离为和,在电场作用下向两极迁移,同时可高选择性电催化5-羟甲基糠醛生成2,5-呋喃二甲酸并耦合析氢。下列说法正确的是
A. 膜n为阳离子交换膜
B. c为阳极,发生氧化反应
C. 产生0.3 mol 时,理论上生成0.3 mol 2,5-呋喃二甲酸
D. 当双极膜中有1 mol 解离时,负极区溶液质量增加49.5 g
13. 某二元酸(用H2X表示)在水中的电离方程式是:H2X=H++HX-,HX-H++X2-。25℃时,向20.00mL 0.1mol/L H2X溶液中滴入0.1 mol/L NaOH溶液,pOH水表示溶液中由水电离出的c(OH-)水的负对数[-lgc(OH-)水],pOH水与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法错误的是
A. C、E两点溶液:C点显中性,E点显碱性
B. B点溶液中:c(X2-)=c(H+)-c(OH-)
C. D点溶液中:c(Na+)+c(HX-)+c(X2-)=0.10mol/L
D. HX-的电离常数Ka约为1×10-4.6
14. 向容积均为1 L的恒容密闭容器M(恒温500℃)、N(起始500℃,绝热)中分别加入0.1 mol N2O和0.4 mol CO及相同催化剂发生反应:。实验测得两个容器中N2O的物质的量随时间的变化关系如表所示。该反应的反应速率、(、分别是正、逆反应的速率常数),下列说法错误的是
时间/s
0
100
200
300
400
容器①中
0.1
0.09
0.081
0.075
0.075
容器②中
0.1
0.08
0.078
0.078
0.078
A. 正反应为放热反应
B. 0~100 s内,容器②中N2O的平均反应速率
C. 反应过程中,容器②中的压强不发生变化
D. 当容器①中反应进行到100 s时,
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 碘在物质转化与油脂测定中应用广泛。下列实验利用含碘废液(含NaI和少量)
制取单质碘并用于花生油碘值的测定。
Ⅰ.制取的流程:含碘废液(NaI,少量)→制CuI→制
已知:①碘易升华,在常温下微溶于水;
②(亚铁氰化钾)与会生成红褐色沉淀。
(1)“制CuI”:如图所示,先向碘废液中加入足量的溶液,控制温度60~70℃,再逐滴滴加溶液并不断搅拌,有、和白色的CuI沉淀生成。
①图中仪器C的名称为_______。
②写出“制CuI”时发生反应的离子方程式_______。
③实验中若不加入,只加入溶液,可发生反应:。则实验中加入的作用是_______。
(2)制取:弃去上步反应后的上层液体只留CuI固体,在B中装浓硝酸,并连接尾气吸收装置D,不断搅拌下,逐滴加入浓硝酸,充分反应后,将所得混合物用真空抽滤器过滤,用冷水洗涤,低温干燥得到。
①D中盛放的试剂为_______。
②检验洗涤干净的方法为_______。
Ⅱ.花生油碘值的测定
(3)碘值指100 g油脂与单质碘加成时消耗的克数,是衡量油脂不饱和程度的指标。因为与油脂反应缓慢,碘值测定时通常用ICl代替。
测定过程为称取0.25g花生油于碘量瓶中,加入异己烷,搅拌,再向其中加入25.00 mL 0.05 mol/L ICl的乙酸溶液,反应后向其中加入足量KI溶液(与过量ICl反应:),用0.02 mol/L 溶液滴定,加入淀粉指示剂滴定至终点,消耗溶液体积为25.00 mL。
①实验中加入20 mL异己烷的作用为_______。
②判断滴定到达终点的现象为_______。
③该花生油的碘值为_______g。
16. 工业上由天然与 矿(杂质是含 、 、 、 、 的氧化物)制备的工艺流程如图所示。
已知:室温下相关物质的、如下表, 。
回答下列问题:
(1)请写出基态锰原子的价电子排布式:___________,
(2)“酸浸”产生的气体是,写出产生该气体的离子方程式:___________。
(3)滤渣1中除含有单质硫外,另一种物质是___________(填化学式),部分单质硫是两种气体反应产生的,请写出该反应的化学方程式:___________。
(4)“调 ”的目的是除去铁、铝(以氢氧化物形式去除),若将它们完全除去(溶液中离子浓度视为完全沉淀),则 的调节范围可以选择的是___________(填字母)。已知“过滤”后溶液中,。
A. B. C.
(5)若“除杂”后的溶液中,则此时溶液的 为___________。
(6)在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物,其固体残留率随温度的变化如图1所示(假设A、B、C三点均为纯净物)。C点对应物质的化学式为___________。
(7)碳酸锰能在某温度加热分解出MnO2,MnO2的一种晶胞如图2所示(已标注主视方向),请在图3的晶胞主视图中补全 原子的位置,并判断 的配位数为___________。
17. 全球变暖已成为21世纪最严峻的环境挑战之一、我国力争2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。在此背景下,催化转化为高附加值化学品,为解决全球能源危机与实现“碳中和”提供了一个有潜力的方案。
回答下列问题:
Ⅰ.甲烷干重整反应可以将两种温室气体(和)直接转化为和
(1)已知时,相关物质的标准燃烧热数据如下表。
物质
标准燃烧热
-286
-283
-891
时和反应生成和的热化学方程式为___________;该反应能在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)自发进行。
(2)在某一恒温刚性密闭容器中通入等物质的量的、,加入催化剂进行甲烷干重整反应。下列描述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.容器内混合气体的密度保持不变
B.容器内压强保持不变
C.和的物质的量之比保持不变
D.断裂键的同时形成
E.容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变
Ⅱ.催化加氢制乙醇的反应为。
(3)在总压为的条件下,按和投料比为、、向密闭容器中投入和进行催化加氢制乙醇反应,的平衡转化率与温度、投料比的关系如图所示。
①从平衡角度分析,随温度升高,不同投料比时的平衡转化率趋于相近的原因是___________。
②A点时,该反应的平衡常数___________(列出代数式即可,压力平衡常数是以气体分压代替浓度计算的平衡常数,分压总压物质的量分数)。
Ⅲ.乙醇用于燃料电池可以提高能源利用率
(4)①通入的电极的电极反应式为___________。
②当燃料电池中有(标准状况下)参与反应,此时某盐溶液(足量)析出某金属,则某盐溶液中的溶质可能是___________(填标号)。
a. b. c. d.
18. 化合物M()是抗炎、抗菌和中枢神经类等药物合成的重要中间体,利用芳香族化合物A制备化合物M的路线如下:
已知:Ⅰ.。
Ⅱ.
(1)化合物A中官能团的名称为___________,A在核磁共振氢谱图中可呈现的峰组数为___________。
(2)A到B的反应类型为___________。
(3)制备过程设计了B→C和D→E两步转化的目的是___________。
(4)C→D的化学方程式为___________。
(5)E→F的过程中,添加碳酸钾的作用为___________。
(6)D中甲氧基()被氧基胺()取代后的产物Z不稳定容易发生重排,其分子式为,判断满足下列条件的Z的结构有___________种。
①存在结构且含两个取代基;②含有—NO2;③能与NaHCO3反应
(7)利用有机物N经过两步反应可制备有机物Q(),请写出N的结构简式:___________。
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