内容正文:
2026年5月高三核心素养评估
化学
本试卷分选择题和非选择题两部分,满分为100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ga-70
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产生活密切相关,下列变化未涉及氧化还原反应的是
A. 仿生固氮 B. 粗盐提纯 C. 海水提溴 D. 铁钉镀铜
2. 高分子材料应用广泛,下列说法错误的是
A. 聚乙烯可用于制作食品包装袋 B. 聚乳酸可用于制作隐形眼镜
C. 酚醛树脂可用于制作阻燃材料 D. 聚丙烯酸钠可用于制作纸尿裤
3. 下列与实验有关的图标中,使用错误的是
①护目镜
②洗手
③用电
④排风
⑤热烫
⑥明火
⑦锐器
A. 制作一个简单的氢氧燃料电池:①②④⑥
B. 制备少量乙酸乙酯:①②④⑤⑥
C. 检验补铁剂中铁元素的价态:①②
D. 探究温度对反应化学平衡的影响:①②④⑤
4. 下列实验装置及操作正确,且能达到实验目的的是
A. 萃取过程中放气
B. 由制取无水固体
C. 配制100 g 5%的NaCl溶液
D. 检验与反应生成的气体
5. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
还原性:
第一电离能:
B
熔点:
阳离子半径:
C
键角:
电负性:
D
热稳定性:
中 轨道全充满,更稳定
A. A B. B C. C D. D
6. 下列类比合理的是
A. 固体中C原子采取杂化,则固体中Si原子也采取杂化
B. 丙二酸不能使酸性溶液褪色,则乙二酸也不能使酸性溶液褪色
C. 能与浓的氢溴酸在加热条件下反应生成,则能与浓的氢溴酸在相同条件下反应生成
D. 能与HCl反应生成 ,则能与HCl反应生成
7. 稀土元素镨( )、钕( )等在国防工业中具有重要用途。下列说法正确的是
A. 属于ⅢB族 B. 基态 核外电子的最高能层为O层
C. 的中子数与质子数之差为84 D. 和互为同位素,性质完全相同
8. 不同浓度的硝酸与Zn反应,可生成不同价态的还原产物,如等。下列说法正确的是
A. 可用排水法收集
B. 中阴阳离子空间构型相同
C. 的中心原子所有价电子均参与成键
D. NO与血红蛋白结合时,O原子更容易提供孤电子对
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 纯碱溶液显碱性的原因:
B. 电解饱和食盐水制烧碱:
C. 向沉淀中滴加过量NaOH浓溶液:
D. 向溶液中通入过量
10. 以富钒炉渣(主要成分为,还含有杂质、)为原料制备的工艺流程如下:
已知:“氧化”时,转变成;“沉钒”时,生成沉淀,且需控制溶液的 。
下列说法正确的是
A. “焙烧”时,被氧化的金属元素为V和Fe
B. “酸浸”时,试剂X可选用盐酸
C. “氧化”时,离子反应为
D. “调pH”时,可加入过量,提升除杂效率
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验方法或操作,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方法或操作
A
验证 中含碳碳双键
向该有机物中滴加溴水
B
制备胶体
向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和溶液,继续加热,至液体呈透明的红褐色
C
提纯混有KCl杂质的NaCl固体
将固体溶于水,蒸发浓缩,冷却结晶、过滤
D
比较Mg、Al失电子能力强弱
向和中均分别加入NaOH溶液和盐酸
A. A B. B C. C D. D
12. 某高性能钠硫电池装置如图所示,工作中可催化的高效可逆转化。下列说法错误的是
A. 充放电过程中,铝箔集流体表面无需补充Na单质
B. 放电时,正极反应为:
C. 可降低转化的活化能
D. 充电时,阳极可能发生副反应:
13. 化合物C是治疗实体瘤的潜在药物,合成路线如下(略去部分试剂和条件):下列说法正确的是
A. Y中含有两个手性碳原子 B. 除氢原子外,Z中其他原子可能共平面
C. Y→Z反应类型为氧化反应 D. 1 mol X最多能与发生加成反应
14. 邻苯二甲酰亚胺(Q)用途广泛,是许多重要有机精细化学品的中间体。一定温度下,其制备原理及相关物质浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 1 h时,反应①的
B. 反应①、②、③中,反应速率最慢的是③
C. 恒温恒容条件下,向反应③的平衡体系中再加入适量P,可提高P的平衡转化率
D. 从反应开始到平衡状态,用P表示的平均反应速率约为
15. 常温下,溶液中含碳物种的摩尔分数和溶液中含氮物种的摩尔分数分别与pH的变化关系如图所示(不考虑和的分解)。下列说法错误的是
A. 乙线所示物种为
B. 甲线与戊线交点a的pH=8.34
C. 反应的平衡常数
D. 向溶液中加入NaOH,与反应的倾向大于
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. B、Al、Ga等ⅢA元素的化合物广泛应用于工业、农业及新材料领域。回答下列问题:
(1)与8-羟基喹啉()可形成电致发光特性的配合物M,结构如图1所示。
①元素C、N、O中,第一电离能最小的是___________;
②下列物质中,酚羟基电离程度最大的为___________(填标号);
A. B. C.
③下列关于配合物M的说法正确的是___________(填标号)。
A.M中所有配位键均通过螯合作用形成 B.M中O原子与N原子杂化方式相同
C.M中Al通过提供3s、3p空轨道参与形成配位键 D.为避免沉淀,采用强酸性条件更有利于M形成
(2)比较还原性:___________(填“>”“=”或“<”),原因是___________。
(3)基态Ga原子电子排布式为[Ar]___________;一种GaN晶体结构如图2所示,则每个N原子周围距离最近且等距的N原子数目为___________。若阿伏加德罗常数的值为,六棱柱底面边长为a nm,高为b nm,则该GaN晶体的密度___________(用含的代数式表示)。
17. 以钼精矿(主要成分为、还含有杂质、、)为原料制备金属钼、铼的工艺流程如下:
已知:①烧渣的主要成分为、以及Fe、Al、Si的氧化物,、为酸性氧化物;
②是白色片状晶体,微溶于冷水,易溶于热水;
③常温下,。
回答下列问题。
(1)“焙烧”时,为提高原料利用率可采取的措施为___________(任写一条),发生反应的化学方程式为___________。
(2)“碱浸”时,发生反应的离子方程式为___________,滤渣1的主要成分为___________。
(3)“萃取”机理为。“反萃取”时,试剂X的最佳选择为___________(填标号)。
A. B. NaOH C. D. HCl
(4)获得晶体的具体步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、___________、低温干燥。“热解”时,发生反应每生成,理论上消耗___________
(5)水相中的溶质为、,若、,加入固体,当开始沉淀时,的去除率为___________(忽略溶液体积变化)。
18. 顺-4-环己烯-1,2-二羧酸(摩尔质量为)是一种重要的有机合成中间体,某小组设计如下实验制备并测定其纯度。已知:本实验所用滴定管量程均为50.00 ml。
【实验原理】
【实验装置】(夹持、搅拌和部分加热装置略)
【实验步骤】
步骤1:制备中间产品。在图1装置中加入两种原料和二甘醇二甲醚,在150~160℃条件下反应30 min。
步骤2:分离中间产品。停止反应,稍冷后,将圆底烧瓶置于冰水浴中,向反应液中加入25 mL水,抽滤,用冷水洗涤2次,并抽滤至干,收集产品甲。
步骤3:制备目标产品。向产品甲中加入适量水,搅拌下加热至沸腾,使固体全部溶解;稍冷后,加适量活性炭,趁热过滤。在冰水中冷却滤液;抽滤至干,将产品收集在表面皿中,80℃下真空干燥至恒量,得到产品乙。
步骤4:测定产品纯度。准确称取w g产品乙于烧杯中,加入25 mL去离子水,微热溶解,冷却,配制成250 mL溶液,准确量取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入3~4滴酚酞溶液作指示剂,用 标准溶液滴定至终点(杂质不与NaOH反应)。
回答下列问题:
(1)步骤1中,球形冷凝管的a口应保持___________(填“开放”或“密封”)状态。
(2)步骤1中,宜选择的加热方式为___________(填标号)。
A. 酒精灯加热(低于500℃) B. 热水浴加热
C. 石蜡油浴(100~150℃) D. 硅油浴(150~250℃)
(3)步骤2、3中,所用抽滤装置如图2所示。实验中具体的抽滤操作如下:
a.打开抽气泵;b.关闭抽气泵;c.转移固液混合物;d.确认抽干;e.打开活塞;f.关闭活塞。正确的操作顺序为:a→c→___________(填标号,每步只用一次)。
(4)步骤3中,利用图3装置进行“趁热过滤”的目的是___________。
(5)步骤4中,滴定达终点的现象是___________;重复实验,数据如下:
序号
1
2
3
4
5
滴定前读数/mL
0.00
25.02
0.00
0.00
0.00
滴定后读数/mL
25.02
50.02
24.98
24.18
25.00
应舍弃的数据为___________(填序号);测得该产品的纯度为___________(用含w,M的代数式表示);若用甲基橙作指示剂,所测产品纯度将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
19. 某抗肿瘤药物J的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为___________。血液中A的浓度过高能使人中毒,可静脉滴注溶液解毒,A与反应的化学方程式为___________。
(2)B→C反应类型为___________。
(3)I→J反应的化学方程式为___________。
(4)E的同分异构体中,核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:3:2的结构简式为___________(写出一种即可)。
(5)利用该合成路线的产品进一步合成药物乐伐替尼的路线如下:
已知:是常用的杂环羟基氯代试剂。
其中M和N的结构简式分别为___________和___________。
20. 通过二氧化碳和氢气反应制备甲醇,是实现“碳循环”的一条重要途径,涉及的主要反应如下:
I.
II.
回答下列问题:
(1)反应 的焓变___________。
(2)反应Ⅰ在不同催化剂作用下的反应历程如图1所示,其中催化效果较好的为催化剂___________(填“A”或“B”)。
(3)向体积为2 L的恒容密闭容器中分别充入、,仅发生反应Ⅰ和Ⅱ,反应相同时间t s后,测得实际转化率和 、CO的实际选择性随温度(T/K)的变化如图2所示,同时模拟出平衡转化率和平衡时 、CO的选择性如图2所示。
①曲线e表示CO实际选择性,曲线___________表示平衡时的选择性;
②温度下,0~t s内用表示的反应速率 ___________(用含t的代数式表示),反应Ⅱ的平衡常数___________;
③温度之前,随温度升高,曲线a呈下降趋势的原因为___________;
④温度之后,随温度升高,曲线a、b应趋于___________。
A.重合 B.交叉 C.平行
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2026年5月高三核心素养评估
化学
本试卷分选择题和非选择题两部分,满分为100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ga-70
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产生活密切相关,下列变化未涉及氧化还原反应的是
A. 仿生固氮 B. 粗盐提纯 C. 海水提溴 D. 铁钉镀铜
【答案】B
【解析】
【详解】A.仿生固氮是将游离态的转化为化合态的,N元素化合价降低,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.粗盐提纯过程包含溶解、除杂(复分解反应)、过滤、蒸发结晶,所有元素化合价均未发生变化,未涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.海水提溴是将海水中化合态的转化为单质,Br元素化合价升高,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.铁钉镀铜利用电解原理,阳极Cu失电子、阴极得电子,存在电子转移,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
2. 高分子材料应用广泛,下列说法错误的是
A. 聚乙烯可用于制作食品包装袋 B. 聚乳酸可用于制作隐形眼镜
C. 酚醛树脂可用于制作阻燃材料 D. 聚丙烯酸钠可用于制作纸尿裤
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚乙烯无毒且化学性质稳定,具有良好的柔韧性和密封性,可用于制作食品包装袋,A正确;
B.聚乳酸属于可降解聚酯类高分子,易水解、透氧性差等特性均不满足隐形眼镜的使用要求,一般用于可降解包装、医用缝合线等,B错误;
C.酚醛树脂为热固性高分子,难燃、耐高温,可用于制作阻燃材料,C正确;
D.聚丙烯酸钠是高吸水性树脂,具有极强的吸水和保水能力,可用于制作纸尿裤,D正确;
故选B。
3. 下列与实验有关的图标中,使用错误的是
①护目镜
②洗手
③用电
④排风
⑤热烫
⑥明火
⑦锐器
A. 制作一个简单的氢氧燃料电池:①②④⑥
B. 制备少量乙酸乙酯:①②④⑤⑥
C. 检验补铁剂中铁元素的价态:①②
D. 探究温度对反应化学平衡的影响:①②④⑤
【答案】A
【解析】
【分析】7 种安全图标含义: ①护目镜:实验有液体飞溅、强光、粉尘时佩戴; ②洗手:实验结束后手部清洁; ③用电:电器操作防触电; ④排风:实验需在通风环境、通风橱中进行; ⑤热烫:实验存在高温、易烫伤的风险; ⑥明火:实验涉及明火操作; ⑦锐器:实验涉及尖锐器具,存在割伤风险。
【详解】A.氢氧燃料电池实验装置,电解产生氢气易燃易爆,需通风④;溶液飞溅需护目镜①;实验后洗手②;实验全程无明火,不应标注⑥明火图标,A错误;
B.乙酸乙酯制备操作:酒精灯加热(⑥明火、⑤热烫);乙醇、乙酸蒸气刺激性有毒,需通风④;加热液体易飞溅,戴护目镜①;实验后洗手②;B正确;
C.该实验仅在试管中进行溶液的滴加反应,无加热、无有毒挥发气体、无明火;仅液体轻微飞溅需护目镜,实验后洗手,仅①②足够,C正确;
D.该实验需采用水浴控制温度(⑤热烫);NO2为有毒红棕色气体,必须有通风橱④标识;玻璃管受热液体可能飞溅,需佩戴护目镜①;实验后洗手②,D正确;
故选A。
4. 下列实验装置及操作正确,且能达到实验目的的是
A. 萃取过程中放气
B. 由制取无水固体
C. 配制100 g 5%的NaCl溶液
D. 检验与反应生成的气体
【答案】D
【解析】
【详解】A.萃取过程放气的正确操作是将分液漏斗倒置,打开下口活塞放气(漏斗下口朝上倾斜),图示操作错误,不能达到目的,A错误;
B.直接加热蒸发时,会发生水解,加热促进 挥发,最终水解完全得到氢氧化铁,无法得到无水;需要在 气流中加热才能制备无水,该实验中操作错误,不能达到目的,B错误;
C.配制质量分数为5%的溶液,只需要烧杯、天平、量筒、玻璃棒即可,容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器,仪器使用错误,不能达到目的,C错误;
D.与水反应生成,可使带火星的木条复燃,图示操作正确,能检验生成的气体,可以达到实验目的,D正确;
故答案选D。
5. 物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
还原性:
第一电离能:
B
熔点:
阳离子半径:
C
键角:
电负性:
D
热稳定性:
中 轨道全充满,更稳定
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.还原性 的本质原因是O的非金属性强于S,-2价O更难失电子被氧化,与第一电离能无直接因果关系,A错误;
B.金属晶体熔点与金属键强度正相关,阳离子电荷相同时半径越小金属键越强,,因此Ca的金属键更强,熔点 ,B正确;
C.和均为V形结构,电负性 ,中成键电子对更靠近F,成键电子对间斥力更小,键角更小,C正确;
D.的电子排布为,3d轨道全充满能量更低更稳定,因此热稳定性强于,D正确;
故答案选A。
6. 下列类比合理的是
A. 固体中C原子采取杂化,则固体中Si原子也采取杂化
B. 丙二酸不能使酸性溶液褪色,则乙二酸也不能使酸性溶液褪色
C. 能与浓的氢溴酸在加热条件下反应生成,则能与浓的氢溴酸在相同条件下反应生成
D. 能与HCl反应生成 ,则能与HCl反应生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.中C价层电子对数为3,无孤电子对,采取杂化;实际晶体中硅酸根为四面体结构,Si价层电子对数4,为杂化,二者杂化类型不同,类比不合理,A错误;
B.丙二酸分子中无易被氧化的基团,不能还原酸性高锰酸钾;乙二酸含有还原性的,能被氧化,可使酸性褪色,性质差异大,类比不合理,B错误;
C.乙醇属于醇,单键易断裂,和浓 加热发生取代生成溴乙烷;苯酚中羟基直接连苯环,键因p-π共轭键能大幅升高,难以断裂,不能与浓 反应生成溴苯,类比不合理,C错误;
D.含1对孤电子对,结合1个生成,与得到;分子内两个N各有一对孤电子对,可结合2个形成,与反应生成,结构与成键规律可类比,D合理;
故选D。
7. 稀土元素镨( )、钕( )等在国防工业中具有重要用途。下列说法正确的是
A. 属于ⅢB族 B. 基态 核外电子的最高能层为O层
C. 的中子数与质子数之差为84 D. 和互为同位素,性质完全相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.镨为稀土元素,属于镧系元素,镧系元素均位于元素周期表第ⅢB族,A正确;
B.镧系元素位于第六周期,则基态的核外电子最高能层 ,为P层,B错误;
C.的质子数为59,中子数为 ,二者差值为 ,C错误;
D.同位素的化学性质几乎完全相同,物理性质存在差异,并非性质完全相同,D错误;
故选A。
8. 不同浓度的硝酸与Zn反应,可生成不同价态的还原产物,如等。下列说法正确的是
A. 可用排水法收集
B. 中阴阳离子空间构型相同
C. 的中心原子所有价电子均参与成键
D. NO与血红蛋白结合时,O原子更容易提供孤电子对
【答案】C
【解析】
【详解】A.NO2可与水发生反应,不能用排水法收集,A错误;
B.NH4NO3中阳离子的中心价层电子对数为: ,为正四面体构型;阴离子的中心价层电子对数为: ,为平面正三角形构型,二者空间构型不同,B错误;
C.N2O与CO2互为等电子体,为直线形结构,中心N原子采取sp杂化,无孤电子对,所有价电子均参与成键,C正确;
D.NO中N的电负性小于O,N原子更容易给出孤电子对,因此与血红蛋白结合时是N原子更易提供孤电子对,D错误;
故答案选C。
9. 下列离子方程式书写正确的是
A. 纯碱溶液显碱性的原因:
B. 电解饱和食盐水制烧碱:
C. 向沉淀中滴加过量NaOH浓溶液:
D. 向溶液中通入过量
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸根水解为分步可逆过程,以第一步水解为主,不能一步生成,也不能用等号,正确应为,A错误;
B.方程式未配平,电荷、原子均不守恒,正确应为,B错误;
C.溶解度小于,可发生沉淀转化,离子方程式书写符合规则,C正确;
D.中与物质的量之比为 ,过量时完全反应,系数配比错误,正确的离子方程式为,D错误;
故答案选C。
10. 以富钒炉渣(主要成分为,还含有杂质、)为原料制备的工艺流程如下:
已知:“氧化”时,转变成;“沉钒”时,生成沉淀,且需控制溶液的 。
下列说法正确的是
A. “焙烧”时,被氧化的金属元素为V和Fe
B. “酸浸”时,试剂X可选用盐酸
C. “氧化”时,离子反应为
D. “调pH”时,可加入过量,提升除杂效率
【答案】A
【解析】
【分析】富钒炉渣(主要成分为,含、杂质)通入作为氧化剂,氧化原料中低价态的金属元素;加入酸(试剂X)溶解金属氧化物,使V、Fe、Al转化为离子进入溶液,不溶性的可被过滤除去,此时V以存在;加入将氧化为;加入调节pH,使、转化为氢氧化物沉淀除去,得到滤渣;加入沉钒试剂得到沉淀,煅烧后得到最终产物。
【详解】A.原料中V的化合价为+3价,低于产物中钒的最高价+5,焙烧时通入作氧化剂,、的化合价均升高,都被氧化,A正确;
B.若酸浸试剂 选用盐酸,后续加入的氧化剂会氧化生成有毒的,因此 不能选盐酸,B错误;
C.“氧化”在酸浸之后,溶液为酸性环境,反应物不能写,正确的离子方程式为:,C错误;
D.已知“沉钒”需要控制 ,加入过量会使溶液过高,不符合沉钒要求,还会造成钒提前沉淀损失,因此不能加过量,D错误;
故选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验方法或操作,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方法或操作
A
验证 中含碳碳双键
向该有机物中滴加溴水
B
制备胶体
向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和溶液,继续加热,至液体呈透明的红褐色
C
提纯混有KCl杂质的NaCl固体
将固体溶于水,蒸发浓缩,冷却结晶、过滤
D
比较Mg、Al失电子能力强弱
向和中均分别加入NaOH溶液和盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】BD
【解析】
【详解】A. 中的醛基也能被溴水氧化使溴水褪色,无法证明存在碳碳双键,A不符合题意;
B.向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和溶液,继续加热至液体呈透明红褐色,是制备胶体的标准操作,B符合题意;
C.溶解度随温度变化较小,溶解度随温度变化相对较大,提纯混有的应采用蒸发结晶、趁热过滤的方法,冷却结晶无法有效除去还会造成损失,C不符合题意;
D.只能与盐酸反应不与 反应,属于中强碱;既能与盐酸反应又能与 反应,属于两性氢氧化物,碱性弱于。最高价氧化物对应水化物碱性越强,对应金属失电子能力越强,可证明失电子能力强于 ,D符合题意;
故选BD。
12. 某高性能钠硫电池装置如图所示,工作中可催化的高效可逆转化。下列说法错误的是
A. 充放电过程中,铝箔集流体表面无需补充Na单质
B. 放电时,正极反应为:
C. 可降低转化的活化能
D. 充电时,阳极可能发生副反应:
【答案】BD
【解析】
【分析】该钠硫电池以金属钠为负极、电极为正极,电解液为无水、体系,工作时作催化剂实现与可逆转化;放电阶段负极金属 失电子发生氧化反应生成,迁移进入电解液,正极得电子被还原为;充电时负极(阴极)电解液中得电子重新析出金属 ,正极(阳极)失电子被氧化生成,全程无水体系, 可循环利用。
【详解】A.放电时负极, 转化为钠离子进入电解液;充电时阴极 ,钠离子重新还原为钠单质,钠元素循环往复,铝箔集流体表面不需要额外补充钠单质,A正确;
B.放电时正极发生得电子的还原反应,被还原生成,正确电极反应:,B错误;
C.是该转化的催化剂,催化剂可降低反应活化能,C正确;
D.该电池为钠基电池,金属 极易与水发生剧烈反应,因此电解液为完全无水环境,体系中不存在 ,不可能发生的水氧化副反应,D错误;
故选BD。
13. 化合物C是治疗实体瘤的潜在药物,合成路线如下(略去部分试剂和条件):下列说法正确的是
A. Y中含有两个手性碳原子 B. 除氢原子外,Z中其他原子可能共平面
C. Y→Z反应类型为氧化反应 D. 1 mol X最多能与发生加成反应
【答案】BC
【解析】
【详解】A.手性碳原子是连有4种不同基团的饱和碳原子,Y中含有1个手性碳原子:(*表示),A错误;
B.Z中除1个甲基碳原子为杂化外,其余碳原子均为sp2杂化,是平面结构,则除氢原子外,Z中其他原子可能共平面,B正确;
C.Y→Z的过程中脱去2个氢原子,形成了碳碳双键;有机反应中,去氢属于氧化反应,因此该反应为氧化反应,C正确;
D.1 mol X中1 mol苯环可与加成,1 mol碳碳双键可与加成,3 mol酮羰基可与加成,因此1 mol X最多消耗7 mol,D错误;
故选BC。
14. 邻苯二甲酰亚胺(Q)用途广泛,是许多重要有机精细化学品的中间体。一定温度下,其制备原理及相关物质浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 1 h时,反应①的
B. 反应①、②、③中,反应速率最慢的是③
C. 恒温恒容条件下,向反应③的平衡体系中再加入适量P,可提高P的平衡转化率
D. 从反应开始到平衡状态,用P表示的平均反应速率约为
【答案】C
【解析】
【分析】该制备过程为连续三步气相反应:(反应①)、(反应②)、(反应③)。图像中横坐标为时间(h),纵坐标为浓度(), 浓度持续下降, 先升后降, 持续上升至平衡后保持稳定,后期缓慢上升。
【详解】A.1h时,图像中 的浓度仍在持续下降,说明反应①的正反应仍在进行,且正反应速率大于逆反应速率(),反应①尚未达到化学平衡状态,A正确;
B.反应速率的快慢可通过中间产物的浓度积累程度判断:反应①速率快, 快速消耗, 浓度迅速升高;反应②速率次之, 转化为 , 浓度达到峰值后下降;反应③速率最慢,导致 大量积累(图像中 浓度远高于),无法及时转化为。因此三步反应中速率最小的是③,B正确;
C.反应③的化学方程式为:。恒容条件下,向平衡体系中再加入 ,相当于增大体系压强,根据勒夏特列原理,平衡会向气体分子数减小的逆反应方向移动。此时 的转化率降低,C错误;
D.从图像可知,反应达到平衡时, 的平衡浓度约为,初始浓度为0,时间间隔 。则用 表示的平均反应速率为:,D正确;
故选C。
15. 常温下,溶液中含碳物种的摩尔分数和溶液中含氮物种的摩尔分数分别与pH的变化关系如图所示(不考虑和的分解)。下列说法错误的是
A. 乙线所示物种为
B. 甲线与戊线交点a的pH=8.34
C. 反应的平衡常数
D. 向溶液中加入NaOH,与反应的倾向大于
【答案】AD
【解析】
【分析】是二元酸,电离方程式为,有3种含碳微粒,分别是、、;甲曲线:pH较小时摩尔分数接近1,随pH升高持续下降,代表,丙曲线:中间pH区间占比最高,应是两步电离的中间产物,代表,戊曲线:pH较高时摩尔分数接近1,说明碱性下为主,代表; 由电离方程式和图可知,甲与丙的交点pH=6.35,与摩尔分数相等,所以,同理。的电离方程式:,电离后含2种含氮微粒,分别为、,pH越大,碱性越强,的摩尔分数随pH升高而增大,所以丁曲线代表,乙曲线代表,丁曲线和乙曲线交点处,pH=9.25,则。
【详解】A.由分析知,乙曲线所示物种为;A错误;
B.甲曲线与戊曲线的交点a处,与浓度相等,所以,则,所以pH=8.34,B正确;
C.反应的平衡常数,C正确;
D.的,的,二者中K越大,酸性越强,结合氢氧根离子的能力越强,由于,所以与反应的倾向更大,D错误;
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. B、Al、Ga等ⅢA元素的化合物广泛应用于工业、农业及新材料领域。回答下列问题:
(1)与8-羟基喹啉()可形成电致发光特性的配合物M,结构如图1所示。
①元素C、N、O中,第一电离能最小的是___________;
②下列物质中,酚羟基电离程度最大的为___________(填标号);
A. B. C.
③下列关于配合物M的说法正确的是___________(填标号)。
A.M中所有配位键均通过螯合作用形成 B.M中O原子与N原子杂化方式相同
C.M中Al通过提供3s、3p空轨道参与形成配位键 D.为避免沉淀,采用强酸性条件更有利于M形成
(2)比较还原性:___________(填“>”“=”或“<”),原因是___________。
(3)基态Ga原子电子排布式为[Ar]___________;一种GaN晶体结构如图2所示,则每个N原子周围距离最近且等距的N原子数目为___________。若阿伏加德罗常数的值为,六棱柱底面边长为a nm,高为b nm,则该GaN晶体的密度___________(用含的代数式表示)。
【答案】(1) ①. C ②. B ③. AB
(2) ①. < ②. 电负性 ,共价键的极性 ,中氢原子活性更高,还原性更强
(3) ①. ②. 12 ③.
【解析】
【小问1详解】
①C、N、O为第二周期元素,同周期第一电离能整体递增,N的2p轨道3个电子为半满稳定结构,第一电离能:;
②酚羟基酸性受取代基电子效应影响:吸电子基团使酚羟基O-H极性增强,更容易电离;推电子甲基会抑制电离。A无取代基;B中F是强吸电子原子,显著增强酚羟基酸性,电离程度最大,酸性最强;C中推电子,酸性最弱;
③A.8-羟基喹啉是双齿配体,每个配体的N、O两个配位原子同时与成键形成螯合环,该配合物全部配位键都由多齿配体螯合产生,无单齿配位键,A正确;
B.吡啶环为平面芳香共轭体系,环上N为杂化;形成螯合物后,酚羟基O与金属配位,整体分子共平面,氧原子孤电子对参与离域大π键,O也调整为杂化,二者杂化类型相同,B正确;
C.为六配位结构,成键时发生杂化,并非直接使用原始孤立的3s、3p空轨道成键,C错误;
D.强酸性环境中大量会结合配体N、O的孤电子对,占据配位位点,无法与形成螯合物,不利于M生成,D错误;
【小问2详解】
电负性顺序 , 共价键极性大于键,中H带更多负电荷,氢原子活性更高,更容易失去电子,因此还原性更强;
【小问3详解】
Ga为31号元素,基态Ga原子的电子排布式为;如图所示,晶胞中每个N原子周围最近的N原子数目为12;由均摊法得,一个晶胞中,N个数 ,Ga个数 ,晶体密度为。
17. 以钼精矿(主要成分为、还含有杂质、、)为原料制备金属钼、铼的工艺流程如下:
已知:①烧渣的主要成分为、以及Fe、Al、Si的氧化物,、为酸性氧化物;
②是白色片状晶体,微溶于冷水,易溶于热水;
③常温下,。
回答下列问题。
(1)“焙烧”时,为提高原料利用率可采取的措施为___________(任写一条),发生反应的化学方程式为___________。
(2)“碱浸”时,发生反应的离子方程式为___________,滤渣1的主要成分为___________。
(3)“萃取”机理为。“反萃取”时,试剂X的最佳选择为___________(填标号)。
A. B. NaOH C. D. HCl
(4)获得晶体的具体步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、___________、低温干燥。“热解”时,发生反应每生成,理论上消耗___________
(5)水相中的溶质为、,若、,加入固体,当开始沉淀时,的去除率为___________(忽略溶液体积变化)。
【答案】(1) ①. 将钼精矿粉碎(提高焙烧温度、提高空气流速等) ②.
(2) ①. ②. (3)C
(4) ①. 冷水洗涤 ②. 1.5或
(5)94.5%
【解析】
【分析】以钼精矿(主要成分为、还含有杂质、、)为原料,通入空气高温焙烧,金属硫化物被氧化生成,焙烧产物渣含、、铁铝硅氧化物;烧渣加 碱浸,酸性氧化物、与碱溶解生成含氧酸盐,不溶成为滤渣1;碱浸滤液经稀硫酸酸化后,用萃取剂萃取进入有机相1,水相含,水相加除去硫酸根后可制备金属Mo;有机相1加入试剂X反萃得到含水溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、冷水洗涤、低温干燥获得晶体;通入空气热解生成,再经热还原得到金属Re。
【小问1详解】
提高焙烧原料利用率的措施有将钼精矿粉碎增大接触面积或提高空气流速、充分搅拌等;在空气中焙烧生成与,化学方程式为;
【小问2详解】
是酸性氧化物,与 反应生成和水,离子方程式: ;焙烧产物中不与 溶液反应,、可溶于强碱,因此滤渣1主要成分为;
【小问3详解】
萃取平衡:,反萃需要平衡逆向移动,降低浓度、增大浓度析出;
A.只提供,无碱性,无法消耗,A不符合题意;
B. 为强碱,中和,但无,无法生成目标晶体,B不符合题意;
C. 缓冲体系中消耗使萃取平衡左移,提供大量,促进析出,C符合题意;
D.增大,促进正向萃取,无法反萃,D不符合题意;
【小问4详解】
①已知微溶于冷水、易溶于热水,结晶过滤后用冷水洗涤,减少晶体溶解损耗,再低温干燥;
②热解反应为 ,生成消耗,则生成理论消耗;
【小问5详解】
当开始沉淀时,;此时溶液中剩余;初始,则去除率为 。
18. 顺-4-环己烯-1,2-二羧酸(摩尔质量为)是一种重要的有机合成中间体,某小组设计如下实验制备并测定其纯度。已知:本实验所用滴定管量程均为50.00 ml。
【实验原理】
【实验装置】(夹持、搅拌和部分加热装置略)
【实验步骤】
步骤1:制备中间产品。在图1装置中加入两种原料和二甘醇二甲醚,在150~160℃条件下反应30 min。
步骤2:分离中间产品。停止反应,稍冷后,将圆底烧瓶置于冰水浴中,向反应液中加入25 mL水,抽滤,用冷水洗涤2次,并抽滤至干,收集产品甲。
步骤3:制备目标产品。向产品甲中加入适量水,搅拌下加热至沸腾,使固体全部溶解;稍冷后,加适量活性炭,趁热过滤。在冰水中冷却滤液;抽滤至干,将产品收集在表面皿中,80℃下真空干燥至恒量,得到产品乙。
步骤4:测定产品纯度。准确称取w g产品乙于烧杯中,加入25 mL去离子水,微热溶解,冷却,配制成250 mL溶液,准确量取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入3~4滴酚酞溶液作指示剂,用 标准溶液滴定至终点(杂质不与NaOH反应)。
回答下列问题:
(1)步骤1中,球形冷凝管的a口应保持___________(填“开放”或“密封”)状态。
(2)步骤1中,宜选择的加热方式为___________(填标号)。
A. 酒精灯加热(低于500℃) B. 热水浴加热
C. 石蜡油浴(100~150℃) D. 硅油浴(150~250℃)
(3)步骤2、3中,所用抽滤装置如图2所示。实验中具体的抽滤操作如下:
a.打开抽气泵;b.关闭抽气泵;c.转移固液混合物;d.确认抽干;e.打开活塞;f.关闭活塞。正确的操作顺序为:a→c→___________(填标号,每步只用一次)。
(4)步骤3中,利用图3装置进行“趁热过滤”的目的是___________。
(5)步骤4中,滴定达终点的现象是___________;重复实验,数据如下:
序号
1
2
3
4
5
滴定前读数/mL
0.00
25.02
0.00
0.00
0.00
滴定后读数/mL
25.02
50.02
24.98
24.18
25.00
应舍弃的数据为___________(填序号);测得该产品的纯度为___________(用含w,M的代数式表示);若用甲基橙作指示剂,所测产品纯度将___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)开放 (2)D
(3)f→d→e→b (4)除去活性炭等不溶性杂质;同时防止产品乙在冷却时结晶析出,减少产品乙的损失
(5) ①. 滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为(浅)红色,且半分钟(或30s)内不褪色 ②. 2、4 ③. ④. 偏小
【解析】
【分析】本实验以顺丁烯砜与顺丁烯二酸酐为原料,在二甘醇二甲醚溶剂、150~160℃条件下经球形冷凝管回流反应制备环状中间产物,水解后得到目标产物。反应完成后冰水冷却、加水,抽滤、冷水洗涤得到固体甲;固体甲加水加热水解溶解,加活性炭脱色后趁热过滤除去炭渣,冰水冷却滤液结晶,抽滤干燥得到目标产物顺-4-环己烯-1,2-二羧酸;最后称取w g产品乙配成250 mL溶液,取25.00 mL用0.100 mol/L NaOH标准溶液滴定,依据滴定数据计算产品纯度。
【小问1详解】
球形冷凝管上端a口保持开放,若密封加热体系内压强持续升高,会引发装置炸裂,开放可平衡内外气压;
【小问2详解】
反应温度要求150~160℃:
A.酒精灯加热温度不可控、温度波动大,A不符合题意;
B.热水浴最高100℃,达不到反应温度,B不符合题意;
C.石蜡油浴最高150℃,上限不足,C不符合题意;
D.硅油浴控温区间150~250℃,完全匹配反应温度,D符合题意;
【小问3详解】
抽滤完整流程为打开抽气泵(a)→转移固液混合物(c)→关闭活塞使形成负压(f)→确认抽干(d)→打开活塞恢复常压(e)→关闭抽气泵(b),因此顺序为 ;
【小问4详解】
趁热过滤一方面除去活性炭等不溶性脱色杂质;另一方面目标羧酸低温溶解度低,高温过滤能避免产品乙遇冷提前结晶析出,留在滤纸上造成产物损失,提升产率;
【小问5详解】
①以酚酞作指示剂,滴定终点:滴入最后半滴 标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且30秒内红色不褪去;
②滴定管最大刻度为50.00 mL,单次消耗体积不能超过50 mL;
第2组起始25.02、终点50.02,消耗25.00 mL,终点体积超过50.00 mL,操作错误;
第4组消耗体积 ,与其余25.00、24.98、25.00偏差极大,属于异常值;因此应舍弃组数据;
③有效数据1、3、5,消耗 平均体积 ;顺-4-环己烯-1,2-二羧酸为二元酸,酸消耗 ;25.00 mL待测液中 ,对应酸 ;250 mL全部样品中 ;纯品质量 ,则纯度为 。
④甲基橙变色范围3.1~4.4,羧酸滴定终点pH偏碱性,甲基橙提前变色,消耗 标准液体积偏小,计算出纯品质量偏低,最终测定纯度偏小。
19. 某抗肿瘤药物J的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为___________。血液中A的浓度过高能使人中毒,可静脉滴注溶液解毒,A与反应的化学方程式为___________。
(2)B→C反应类型为___________。
(3)I→J反应的化学方程式为___________。
(4)E的同分异构体中,核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:3:2的结构简式为___________(写出一种即可)。
(5)利用该合成路线的产品进一步合成药物乐伐替尼的路线如下:
已知:是常用的杂环羟基氯代试剂。
其中M和N的结构简式分别为___________和___________。
【答案】(1) ①. (酚)羟基、羧基 ②. ++CO2 +H2O
(2)还原反应 (3)CO2
(4)或 (5) ①. ②.
【解析】
【分析】D和甲醇发生酯化反应生成E,则D为,C和CH3I发生取代反应生成D,结合C的分子式可以推知C为,由B和C的分子式可知,B发生还原反应生成C,则B为,A发生硝化反应生成B,结合A的分子式可知,A为,E和F发生取代反应生成G,H中酯基发生水解反应生成I为,I受热脱去1分子CO2生成J。
【小问1详解】
由分析可知,A为,官能团名称为(酚)羟基、羧基。A中羧基可以和反应生成二氧化碳和水,化学方程式为:++CO2 +H2O。
【小问2详解】
由分析可知,B发生还原反应生成C,B中的硝基转化为氨基。
【小问3详解】
I受热脱去1分子CO2生成J,化学方程式为:CO2 。
【小问4详解】
E的同分异构体中,核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6:3:2,结合E的分子式可知,该同分异构体是对称的结构,且含有1个苯环,苯环上连接对称的甲基,苯环上的其它取代基为-OCH3和-NO2,满足条件的同分异构体为或。
【小问5详解】
和NH3发生取代反应生成M为,是常用的杂环羟基氯代试剂,M和反应生成N为,N和发生取代反应生成乐伐替尼。
20. 通过二氧化碳和氢气反应制备甲醇,是实现“碳循环”的一条重要途径,涉及的主要反应如下:
I.
II.
回答下列问题:
(1)反应 的焓变___________。
(2)反应Ⅰ在不同催化剂作用下的反应历程如图1所示,其中催化效果较好的为催化剂___________(填“A”或“B”)。
(3)向体积为2 L的恒容密闭容器中分别充入、,仅发生反应Ⅰ和Ⅱ,反应相同时间t s后,测得实际转化率和 、CO的实际选择性随温度(T/K)的变化如图2所示,同时模拟出平衡转化率和平衡时 、CO的选择性如图2所示。
①曲线e表示CO实际选择性,曲线___________表示平衡时的选择性;
②温度下,0~t s内用表示的反应速率 ___________(用含t的代数式表示),反应Ⅱ的平衡常数___________;
③温度之前,随温度升高,曲线a呈下降趋势的原因为___________;
④温度之后,随温度升高,曲线a、b应趋于___________。
A.重合 B.交叉 C.平行
【答案】(1)
(2)B (3) ①. c ②. ③. 或0.0625 ④. 曲线a表示平衡转化率,温度之前,随温度升高,反应I平衡逆向移动的程度大于反应II平衡正向移动的程度,所以曲线a呈下降趋势 ⑤. A
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:;由盖斯定律,ⅠⅡ得目标反应,因此;
【小问2详解】
催化剂的作用是降低反应活化能,活化能越低催化效果越好。图1中虚线催化剂B的每一步过渡态峰值能量均低于催化剂A,反应活化能更小,催化效果更好;
【小问3详解】
体系同时存在放热反应Ⅰ 与吸热反应Ⅱ,图2左侧纵坐标为转化率、右侧为 选择性。温度升高时,放热反应Ⅰ平衡逆向进行, 平衡选择性持续下降,对应曲线c、d;吸热反应Ⅱ平衡正向进行, 选择性持续上升,对应曲线e、f;曲线a为平衡转化率,低温下反应Ⅰ占主导,升温使Ⅰ逆向、转化率降低,高温下反应Ⅱ占主导,升温使Ⅱ正向、转化率回升,因此曲线a先降后升;
①反应Ⅰ生成 ,,升温平衡逆向移动,平衡状态下 选择性随温度升高单调减小,图中曲线c持续下降,代表平衡时 的选择性;
②时,实际转化率为8%,故参与反应的 ,甲醇实际选择性为40%,故生成的 ,容器体积为2L,0~ts内用 表示的反应速率;
平衡时,平衡时CO2的转化率为20%,甲醇的选择性为50%,反应Ⅰ生成的甲醇的物质的量为 ,生成 的物质的量为0.5 mol,消耗的为0.5 mol,消耗的氢气为1.5 mol,反应Ⅱ生成的CO为 ,消耗的为0.5 mol,消耗的氢气为0.5 mol,生成的 为0.5 mol,平衡时总浓度为 ;总浓度为 ;甲醇总浓度为 ; 总浓度为 ,反应II的平衡常数或0.0625;
③曲线a代表平衡转化率;反应Ⅰ放热、反应Ⅱ吸热,前低温体系以反应Ⅰ为主,升高温度,放热的反应Ⅰ平衡逆向移动,消耗的量大幅减少;吸热反应Ⅱ平衡正向移动消耗的增幅更小,整体平衡消耗量随升温降低,因此曲线a下降;
④温度高于时,温度升高反应速率加快,相同时间t内反应更接近平衡状态,实际转化率趋近平衡转化率,因此曲线a、b趋于重合。
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