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2026年威海市高考模拟考试化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Ti-48 Fe-56
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. 中华文化源远流长,下列过程的核心技艺不涉及氧化还原反应的是
A. “井盐开采”:选址与钻井、汲卤与输卤、浓缩煎炼制粗盐
B. “酿酒制曲”:谷物中的淀粉在酒化酶的作用下转化为酒精
C. “陶瓷釉彩”:配泥制釉、做坯上釉、釉料发色、高温烧成
D. “胆矾制酸”:矾脱水后高温分解得两种气体,溶水可制酸
2. 性质决定用途。下列有关性质与用途的说法不对应的是
A. 具有杀菌作用,可用作饮用水消毒剂
B. 茶多酚具有还原性,可用作食品抗氧化剂
C. 三氯化铁具有氧化性,可用作血液凝固剂
D. 氯乙烷易挥发,可用于冷冻麻醉应急处理
3. 锡()和钕()的基态原子价电子排布式分别为、。下列说法错误的是
A. 的中子数与质子数之差为22
B. 位于元素周期表区
C. 基态和原子中未成对电子数之比为
D. 锡的两种单质(白锡和灰锡)间的转化是化学变化
4. 下列有关离子方程式书写正确的是
A. 与溶液反应:
B. 用溶液吸收尾气中的:
C. 用将水垢中的转化为溶于酸的:
D. 溶液中滴加少量:
5. Hamigeran A存在于多种天然产物和药物分子中,且具有良好的生物活性,其结构简式如图所示。下列关于Hamigeran A的说法错误的是
A. 借助红外光谱可检测分子中的官能团 B. 1个分子中含有4个手性碳原子
C. 一定条件下可发生水解和消去反应 D. 1 mol该物质最多可与
6. 下列实验装置和操作正确的是
A.除去乙烯中混有的二氧化硫
B.制备绿矾晶体
C.探究铁的两种电化学防护方法
D.比较元素碳、氯、硅非金属性的强弱
A. A B. B C. C D. D
7. 下列依据实验内容和实验现象,推出的结论正确的是
选项
实验内容
实验现象
结论
A
测定、、 单质的熔点
熔点:
同周期随着价电子数增多,原子半径减小,金属键增强
B
向、、溶液中分别滴加少量新制氯水,并加振荡
下层依次出现浅黄绿、橙红、紫红色
氧化性:
C
室温下,用计测定同浓度、溶液的
电负性:
键的极性:
D
捶打铜块和氯化钠晶块
铜块发生形变,氯化钠晶块破碎
捶打过程中金属键和离子键均完全断裂
A. A B. B C. C D. D
8. 为研究铜及其化合物的性质进行如下图所示探究实验。下列说法正确的是
A. ①蓝色沉淀为,依据②③可证明为两性氢氧化物
B. ②③中含铜微粒的稳定性:
C. ⑤产生少量气泡是因为铁钉在④中被钝化,与盐酸反应慢
D. ⑥开始时铁置换出铜,形成原电池;后来速率减慢是因为铁钉表面逐渐被覆盖
9. 已知某物质 能发生如图转化:
下列说法错误的是
A. 若 为或,则为“信使分子”
B. 若 为或,则一定是酸性氧化物
C. 若 为 或,则对于反应③加压更利于生成
D. 若 为,则反应①②③转移电子数之比为
10. 在分析化学中应用广泛。如图所示,可将装置甲、乙联合使用来制取。下列说法错误的是
A. 工作时装置甲内部,电流由b流向a
B. 装置乙隔膜为质子交换膜
C. 装置乙中电极反应式为:
D. 若一段时间后装置乙减轻2 g,则理论上装置甲有生成
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. 时,在体积为 的恒容密闭容器中充入和,发生反应 ,体系总压强( )与时间()的关系如图中曲线①所示(平衡时温度恢复至)。曲线②为只改变某一反应条件时的变化曲线。下列说法错误的是
A. :
B. 下该反应的平衡常数
C. 曲线②改变的反应条件可能为使用催化剂
D. 其他条件不变,若初始充入和,将减小
12. 血红蛋白在平衡血液氧气输送等方面发挥着重要作用。其载氧后和载氧前的局部结构如下图所示。下列说法错误的是
A. 人体吸入中毒的原因是血红蛋白开启了超分子识别功能
B. 载氧前,血红蛋白中的只与咪唑环中的原子配位
C. 载氧后,血红蛋白中的价层电子对数是6
D. 已知咪唑环是平面结构,其中的大 键表示为
13. 丙酮可自身脱水缩合,由 到 的转化关系如图所示。下列说法正确的是
(已知:)
A. 若 为丙炔,则丙酮的选择性为100%
B. 可用丙酮萃取溴水中的溴
C. 推测反应②存在中间产物
D. 反应②存在副产物
14. 采用氨浸-离子交换树脂吸附法从废旧锂电池正极材料(主要含、、、等元素)中回收钴,可避免传统酸浸带来的环境二次污染。该工艺流程如下:
已知:①正极材料中、主要呈+2价,少量呈+3价;
②氨浸时、、均以六氨配合物形式浸出。
下列说法正确的是
A. “氨浸”时加入的主要目的是增大浓度,抑制电离
B. “吸附”时树脂对锂配合物的结合能力强于钴、镍的配合物
C. “洗脱”过程中元素发生反应:
D. 该工艺可循环使用的物质有树脂、 和
15. 乙二胺(简写为)结合可转化为和。在一定浓度范围内,与可形成和两种离子,pH>6时,能水解生成等。室温下,向一定浓度的溶液中加入(忽略体积变化),与的变化关系如图甲所示[其中代表、或浓度的负对数值,代表浓度的负对数值],和随 变化如图乙所示。
下列说法错误的是
A. 曲线②代表的离子是
B. 时,
C. 反应的平衡常数为
D. 随 增大,增大,的摩尔分数增大
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)在元素周期表中, 位于第_____周期_____族。基态 原子的价电子轨道表示式为______________。
(2)乙二胺分子(,简写为)与形成的配合物,在材料合成、催化等领域应用广泛。
①属于_____(填“极性”或“非极性”)分子。
②八面体配离子中,的配位数和配体个数之比为_____。
③易溶于水,除a.属于离子型配合物;b.配离子具有强极性:c.为易水合阴离子三点原因外,还有一个重要的原因是_________________。
(3) 的某种氧化物的晶体结构如下图所示。图甲表示这个立方晶胞可以划分成8个小的立方单位,分别由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小单位拼在一起,Ⅰ和Ⅱ两种小单位的结构和相互拼在一起的情况如图乙所示。该氧化物化学式为_______;每个周围与其等距离且紧邻的有_____个,晶胞中之间的最短距离为_______。
17. 将赤泥(含 、、、、 、等)与红土镍矿废料(含 、、、等)混合协同提取有价金属,是近年来备受关注的一种资源化利用新思路。一种以二者为原料,提取合金、的工艺流程如下:
已知:,溶液中离子浓度时,可认为沉淀完全。回答下列问题:
(1)工业上一般控制“焙烧”过程产生的烟气中体积比,理由是______________。
(2)“酸浸”得到的滤渣的主要成分为_____(填化学式)。
(3)萃取剂a和b在不同pH条件下对不同元素的萃取率如图所示。最好选用萃取剂_____(填“a”或“b”),根据该萃取剂,应选择最适宜的pH为_____(填标号)。
A.0.5 B.1.5 C.2.5
(4)常温下“反萃取”时,当加入后,混合液的pH为5时,_____(填“能”或不能)、沉淀完全,理由是______________。
(5)“沉钪”过程中发生反应的离子方程式为__________;“空气中灼烧”时,每制取,理论上产生标准状况下_____。
18. 有机物K为某种治疗白血病新药的中间体,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)设计和的目的是_______。的反应类型为_______。H中含氧官能团的名称为_______。
(2)A→B的化学方程式为_______。
(3)H→I,中只参与反应,且I比H多1个sp杂化的碳原子和2个杂化的碳原子,则I的结构简式为___________。
(4)满足下列条件E的同分异构体有_____种。
①属于酯类;
②苯环上有3个取代基,其中2个含羟基;
③苯环上核磁共振氢谱显示有2组峰;
④能发生银镜反应。
(5)已知:,K也可由另一条路线合成:
则X、Y的结构简式为__________、__________。
19. 某兴趣小组以钛铁矿(主要成分,少量、)为原料,模拟硫酸法制备,同时得到副产品。“酸浸”过程装置如下图所示(部分夹持装置略)。已知:溶于酸后元素以存在;可水解;在酸性溶液中呈紫色。
实验过程如下:
①酸浸:取10.0 g钛铁矿粉与30 mL85%浓硫酸混合,置于仪器a中,水浴加热。初始时反应剧烈放热,a内出现酸雾,浆状物逐渐变为黑灰色固体,倒置漏斗内液面上升。待反应结束,排出酸雾。
②还原:将酸浸后的混合物冷却后倒入盛有蒸馏水的烧杯中,搅拌、过滤。边搅拌边向滤液中分批加入还原铁粉,溶液由黄绿色逐渐变为浅绿色,铁粉表面有气泡产生。反应结束,静置、过滤,得到澄清滤液,进一步降温结晶,分离和。
③水解:取含的溶液,加热,同时逐滴加入的蒸馏水,迅速生成絮状沉淀。
④煅烧:洗涤沉淀,加热煅烧。待冷却至室温,收集到固体粉末。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_____。加热煅烧过程中,下列仪器必须用到的是_____(填标号)。
A.蒸发皿 B.坩埚 C.泥三角 D.烧杯
(2)“酸浸”结束后,排出酸雾的具体操作过程为__________。
(3)“还原”时,若加入的铁粉过量会得到紫色溶液,可能的原因是__________(用离子方程式表示)。
(4)“水解”时,采用加热同时加入蒸馏水的方式,试结合离子方程式,从平衡移动角度解释原因__________。
(5)“煅烧”前洗涤沉淀,目的是去除沉淀表面残留的__________(填离子符号)。已知钛铁矿粉中质量分数为60%,则的产率为_____(保留两位有效数字)。
20. 苯甲醛()广泛应用于多个领域。其相关反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在,恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始加入和,达平衡时,体系向环境放热;若初始加入,达平衡时,体系从环境吸热。则 ________(用含“ ”“ ”的代数式表示)。
(2)、的恒压密闭容器中,按物质的量之比为加入和,发生反应Ⅰ和Ⅱ,测得生成物的物质的量与时间关系如图所示(曲线 只表示某物质的部分变化)。已知:的选择性为。
①图中 _____,曲线c表示的物质是_____(填结构简式),曲线b中A点后下降的原因是__________。若将容器更换为起始温度为、压强为的恒容容器中进行,则点A将可能移向点_____(填“B”“C”或“D”)。
②某条件下当反应均达到平衡时,测得物质的转化率、的选择性,则_____,反应Ⅱ的压强平衡常数_________(用含的式子表示)。
③若将和按物质的量之比为(只改变起始时的量),加入、的恒压密闭容器中,再次达到平衡时,将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
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2026年威海市高考模拟考试化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Ti-48 Fe-56
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. 中华文化源远流长,下列过程的核心技艺不涉及氧化还原反应的是
A. “井盐开采”:选址与钻井、汲卤与输卤、浓缩煎炼制粗盐
B. “酿酒制曲”:谷物中的淀粉在酒化酶的作用下转化为酒精
C. “陶瓷釉彩”:配泥制釉、做坯上釉、釉料发色、高温烧成
D. “胆矾制酸”:矾脱水后高温分解得两种气体,溶水可制酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.“井盐开采”的核心是蒸发溶剂结晶得到粗盐,仅发生物理变化,无元素化合价升降,不涉及氧化还原反应,故选A;
B.淀粉转化为酒精的过程中,碳元素化合价发生变化,存在电子转移,涉及氧化还原反应,故不选B;
C.陶瓷高温烧成、釉料发色过程中,釉料中的金属元素、氧元素等化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故不选C;
D.胆矾脱水后高温分解,生成的气体含硫氧化物、氧气等,硫、氧元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故不选D;
选A。
2. 性质决定用途。下列有关性质与用途的说法不对应的是
A. 具有杀菌作用,可用作饮用水消毒剂
B. 茶多酚具有还原性,可用作食品抗氧化剂
C. 三氯化铁具有氧化性,可用作血液凝固剂
D. 氯乙烷易挥发,可用于冷冻麻醉应急处理
【答案】C
【解析】
【详解】A.具有强氧化性,能够杀菌消毒,可用作饮用水消毒剂,性质与用途对应,A不符合题意;
B.茶多酚含酚羟基,具有还原性,可消耗氧气避免食品被氧化,可用作食品抗氧化剂,性质与用途对应,B不符合题意;
C.血液属于胶体,三氯化铁中的作为电解质离子接触血液后可中和胶粒负电荷,破坏胶体稳定性,使得胶体快速聚沉形成血凝块,与其氧化性无关,性质与用途不对应,C符合题意;
D.氯乙烷易挥发,挥发时吸收大量热使局部温度降低,可用于冷冻麻醉应急处理,性质与用途对应,D不符合题意;
故选C。
3. 锡()和钕()的基态原子价电子排布式分别为、。下列说法错误的是
A. 的中子数与质子数之差为22
B. 位于元素周期表区
C. 基态和原子中未成对电子数之比为
D. 锡的两种单质(白锡和灰锡)间的转化是化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.的质子数为60,中子数为,中子数与质子数之差为,A正确;
B.的价电子排布为,最后一个电子填入f轨道,其位于元素周期表f区,B错误;
C.基态的轨道有2个未成对电子,基态的轨道有4个未成对电子,基态和原子中未成对电子数之比为,C正确;
D.白锡和灰锡是锡的同素异形体,二者结构不同,相互转化过程中有化学键的断裂和生成,属于化学变化,D正确;
故选B。
4. 下列有关离子方程式书写正确的是
A. 与溶液反应:
B. 用溶液吸收尾气中的:
C. 用将水垢中的转化为溶于酸的:
D. 溶液中滴加少量:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe(OH)3与HI溶液反应时,生成的Fe3+会与还原性的I⁻发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,该离子方程式为2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O,故A错误;
B.NaOH溶液吸收NO2发生歧化反应,生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,反应的离子方程式为,故B正确;
C.水垢中的CaSO4是微溶固体,与碳酸钠发生沉淀转化反应生成碳酸钙沉淀,反应的离子方程式为,故C错误;
D.滴加少量Ba(HCO3)2时,Ba(HCO3)2完全反应,1mol Ba2+对应2mol ,消耗2mol H⁺、1mol,生成1molBaSO4沉淀、2mol二氧化碳,反应的离子方程式为,故D错误;
故选B。
5. Hamigeran A存在于多种天然产物和药物分子中,且具有良好的生物活性,其结构简式如图所示。下列关于Hamigeran A的说法错误的是
A. 借助红外光谱可检测分子中的官能团 B. 1个分子中含有4个手性碳原子
C. 一定条件下可发生水解和消去反应 D. 1 mol该物质最多可与
【答案】C
【解析】
【详解】A.红外光谱的作用就是检测有机物中的官能团,不同官能团有特征吸收峰,A正确;
B.手性碳是连四个不同基团的饱和碳,该分子中共有4个手性碳原子,手性碳原子用*标出,B正确;
C.该分子含酯基、苯环上的溴原子,可发生水解反应;但醇羟基的邻位碳无氢原子,苯环上的溴原子无法发生消去反应,因此不能发生消去反应,C错误;
D.1 mol该物质中,酯基水解消耗1 molNaOH,酚羟基消耗1 molNaOH,苯环上的溴原子水解生成酚和HBr,共消耗2 molNaOH,总计4 mol,D正确;
6. 下列实验装置和操作正确的是
A.除去乙烯中混有的二氧化硫
B.制备绿矾晶体
C.探究铁的两种电化学防护方法
D.比较元素碳、氯、硅非金属性的强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸与二氧化硫不发生反应,无法除去乙烯中混有的SO2,除杂试剂应选择NaOH溶液,A错误;
B.绿矾()含结晶水,且易被氧化,加入少量铁粉可防止被氧化,但直接加热蒸发硫酸亚铁溶液会导致结晶水流失,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制备,B错误;
C.开关K接N时,铁连接电源负极作阴极,属于外加电流的阴极保护法;K接M时形成原电池,铁比铜活泼作负极被腐蚀,说明牺牲阳极法需选用比铁更活泼的金属作阳极,能够探究铁的两种电化学防护方法,C正确;
D.比较元素非金属性需要依据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,盐酸是HCl的水溶液,不是氯元素的最高价含氧酸,因此无法比较Cl和C的非金属性强弱,D错误;
综上,故答案选C。
7. 下列依据实验内容和实验现象,推出的结论正确的是
选项
实验内容
实验现象
结论
A
测定、、 单质的熔点
熔点:
同周期随着价电子数增多,原子半径减小,金属键增强
B
向 、、溶液中分别滴加少量新制氯水,并加振荡
下层依次出现浅黄绿、橙红、紫红色
氧化性:
C
室温下,用计测定同浓度、 溶液的
电负性:
键的极性:
D
捶打铜块和氯化钠晶块
铜块发生形变,氯化钠晶块破碎
捶打过程中金属键和离子键均完全断裂
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.Na、Mg、Al为同周期金属元素,原子的价电子数依次增多,原子半径依次减小,金属键强度依次增大,对应熔点逐渐升高,实验现象与结论吻合,A正确;
B.该实验仅能证明氧化性、,不能验证和的氧化性强弱,无法得出的结论,B错误;
C.同浓度下pH(HF)>pH(HCl),只能说明HF酸性弱于HCl,因为HF在水中不完全电离;实际上电负性,H与F的电负性差大于H与Cl的电负性差,故键的极性,C错误;
D.铜块形变是因为金属键没有方向性,捶打时金属键不会完全断裂,仅发生层间滑动,氯化钠晶块破碎时离子键断裂,D错误;
故选A。
8. 为研究铜及其化合物的性质进行如下图所示探究实验。下列说法正确的是
A. ①蓝色沉淀为,依据②③可证明为两性氢氧化物
B. ②③中含铜微粒的稳定性:
C. ⑤产生少量气泡是因为铁钉在④中被钝化,与盐酸反应慢
D. ⑥开始时铁置换出铜,形成原电池;后来速率减慢是因为铁钉表面逐渐被 覆盖
【答案】D
【解析】
【分析】硫酸铜与适量浓氨水反应生成氢氧化铜沉淀;氢氧化铜与浓氨水反应生成深蓝色硫酸四氨合铜,此时溶液中不含铜离子,加入铁钉不反应,再加盐酸,H+与NH3结合生成 ,促使逐渐释放出Cu2+,随后Fe与H+反应生成H2,并与Cu2+发生置换反应生成红色的铜;氢氧化铜和盐酸反应生成氯化铜,铁和盐酸反应放出氢气,铁和氯化铜反应生成红色的铜单质。
【详解】A.①蓝色沉淀为,它能与盐酸反应生成盐和水;但与浓氨水发生的是络合反应,不能证明其为两性氢氧化物,故A错误;
B.硫酸铜溶液中的与氨水反应生成,说明的配位能力强于 ,可知含铜微粒稳定性:,故B错误;
C.⑤加入盐酸后,H+与NH3结合生成 ,促使逐渐释放出Cu2+,随后Fe与H+反应生成H2,并与Cu2+发生置换反应,产生少量气泡的原因是游离浓度低,所以与盐酸反应慢,故C错误;
D.⑥中溶液为和盐酸的混合溶液,开始时置换出 ,形成原电池,反应速率快;后续 逐渐覆盖在铁钉表面,减少了与溶液的接触面积,反应速率减慢,故D正确;
故选D。
9. 已知某物质 能发生如图转化:
下列说法错误的是
A. 若 为或,则为“信使分子”
B. 若 为或,则一定是酸性氧化物
C. 若 为 或,则对于反应③加压更利于生成
D. 若 为,则反应①②③转移电子数之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.若 为或,或与O2反应均生成NO,则Y为“信使分子”NO,故A正确;
B.若 为H2S,H2S和少量氧气反应生成S和水,H2S和过量氧气反应生成SO2和水,则Y不一定是酸性氧化物SO2,故B错误;
C.若 为 或,Y是CO、Z是二氧化碳,加压有利于二氧化碳和水反应生成碳酸,故C正确;
D.若 为,Y是0.5molNa2O、Z是0.5molNa2O2,M是1molNaOH,则反应①②③转移电子数之比为,故D正确;
选B。
10. 在分析化学中应用广泛。如图所示,可将装置甲、乙联合使用来制取。下列说法错误的是
A. 工作时装置甲内部,电流由b流向a
B. 装置乙隔膜为质子交换膜
C. 装置乙中电极反应式为:
D. 若一段时间后装置乙减轻2 g,则理论上装置甲有生成
【答案】D
【解析】
【分析】根据装置图,装置乙两个电极相同,则乙为电解池、甲为原电池,Pt电极发生氧化反应生成,Pt电极为阳极;左侧Pb电极为阴极,所以电池中a电极为正极、b电极为负极。
【详解】A.装置甲为原电池,Zn电极b为负极,a为正极;原电池内部电流由负极流向正极,即由b流向a,故A正确;
B.装置乙中Pt为阳极,电极反应生成,Pb为阴极,得电子生成,需要通过隔膜从阳极室移向阴极室,故隔膜为质子交换膜,故B正确;
C.Pt为阳极,失电子生成,电极反应式为,故C正确;
D.装置乙减轻2 g说明阴极生成1 mol ,电路中转移2 mol电子;装置甲为放电过程,正极反应为,转移2 mol电子时消耗,不是生成,故D错误;
故选D。
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. 时,在体积为 的恒容密闭容器中充入和,发生反应 ,体系总压强( )与时间( )的关系如图中曲线①所示(平衡时温度恢复至)。曲线②为只改变某一反应条件时的变化曲线。下列说法错误的是
A. :
B. 下该反应的平衡常数
C. 曲线②改变的反应条件可能为使用催化剂
D. 其他条件不变,若初始充入和,将减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于曲线②改变的条件为加入催化剂,因此a的反应速率会大于b和c,而在b点时反应未达到平衡,c点时为平衡态因此b点的正反应速率大于c点的正反应速率,正反应速率从大到小为,A正确;
B.初始为和,共8 mol气体对应的压强为8p0,而在平衡时气体的总压强为6p0,说明平衡时气体的总物质的量为6 mol,设CO2转化了2x mol,可列三段式:
,因此最终气体总的物质的量为,因此,所以可以确定各个气体的物质的量,,,,,,B正确;
C.因此曲线①②最终平衡时,体系压强一致,因此说明改变的条件不会影响化学平衡,只改变反应速率,曲线②改变的条件应为加入催化剂,C正确;
D.由于初始投入的CO2和H2的投料比未改变,并且与化学计量数之比相同,始终相等,,D错误;
故答案为D。
12. 血红蛋白在平衡血液氧气输送等方面发挥着重要作用。其载氧后和载氧前的局部结构如下图所示。下列说法错误的是
A. 人体吸入中毒的原因是血红蛋白开启了超分子识别功能
B. 载氧前,血红蛋白中的只与咪唑环中的原子配位
C. 载氧后,血红蛋白中的价层电子对数是6
D. 已知咪唑环是平面结构,其中的大 键表示为
【答案】B
【解析】
【详解】A.血红蛋白具有超分子识别功能,可以与结合导致人体中毒,A正确;
B.根据图 2,血红蛋白中的不仅与咪唑环中的原子配位,还与卟啉环上的原子配位,形成5根配位键,B错误;
C.载氧后,血红蛋白中形成6根配位键,无孤对电子,价层电子对数是6,C正确;
D.咪唑环是平面结构,成环的原子均为杂化,提供2个电子,每个C原子提供1个电子,提供1个电子,形成大键的总电子数为6,形成原子数为5,表示为,D正确;
故答案为B。
13. 丙酮可自身脱水缩合,由 到 的转化关系如图所示。下列说法正确的是
(已知:)
A. 若 为丙炔,则丙酮的选择性为100%
B. 可用丙酮萃取溴水中的溴
C. 推测反应②存在中间产物
D. 反应②存在副产物
【答案】CD
【解析】
【分析】结合流程可知,3分子丙酮先缩合得中间体,再环化脱水成环烯酮,结合产物的结构可知,该中间体为,中间体中和羰基相连的甲基和同羰基加成生成,随后再发生消去反应生成产物,以此解题。
【详解】A.丙炔加水时,根据题干给出的烯醇互变异构规律:丙炔加水先生成烯醇(CH2=C(OH)CH3) ,互变后得到丙酮;但炔烃水化存在副反应,会生成少量丙醛等杂质,丙酮选择性不可能 100%,A错误;
B.丙酮能与水以任意比例混溶,无法分层,不能作为溴水的萃取剂,B错误;
C.结合流程可知,3分子丙酮先缩合得中间体,再环化脱水成环烯酮,结合产物的结构可知,该中间体为,C正确;
D.中间体中和羰基相连的甲基和同羰基加成生成,随后再发生消去反应生成产物,根据的结构可知,其可能脱水生成,D正确;
故选CD。
14. 采用氨浸-离子交换树脂吸附法从废旧锂电池正极材料(主要含、、、等元素)中回收钴,可避免传统酸浸带来的环境二次污染。该工艺流程如下:
已知:①正极材料中、主要呈+2价,少量呈+3价;
②氨浸时、、均以六氨配合物形式浸出。
下列说法正确的是
A. “氨浸”时加入的主要目的是增大浓度,抑制电离
B. “吸附”时树脂对锂配合物的结合能力强于钴、镍的配合物
C. “洗脱”过程中元素发生反应:
D. 该工艺可循环使用的物质有树脂、 和
【答案】C
【解析】
【分析】该流程中废旧锂电池正极材料中主要含有Co、Ni、Li、Mn等,经过氨浸后,根据已知Co、Ni、Li均以六氨配合物形式浸出,并且材料中少量的Co3+和Ni3+被还原成+2价的和,过滤后滤渣中主要是含Mn元素物质,滤液中主要为、和;吸附过程是利用树脂对和进行吸附,随吸附流出液除去;洗脱是将和转化为Co2+和Ni2+,使用Na2CO3将Co2+转化为CoCO3,由此解答;
【详解】A.由分析可知,“氨浸”时加入的主要目的是将材料中少量的Co3+和Ni3+用还原成+2价的和,A错误;
B.由分析可知,“吸附”时是利用树脂对和进行吸附,因此树脂对锂配合物的结合能力应弱于钴、镍的配合物,B错误;
C.由分析可知,“洗脱”过程是将和转化为Co2+和Ni2+,因此Co元素发生的反应为,C正确;
D.该流程中树脂经过洗脱后可以重复使用,洗脱过程中生成的NH4Cl也可以用于氨浸,但是Na2CO3将Co2+转化为CoCO3不再生成,无法重复使用,D错误;
故答案为C。
15. 乙二胺(简写为)结合可转化为和。在一定浓度范围内,与可形成和两种离子,pH>6时,能水解生成等。室温下,向一定浓度的溶液中加入(忽略体积变化),与的变化关系如图甲所示[其中代表、或浓度的负对数值,代表浓度的负对数值],和随 变化如图乙所示。
下列说法错误的是
A. 曲线②代表的离子是
B. 时,
C. 反应的平衡常数为
D. 随 增大,增大,的摩尔分数增大
【答案】CD
【解析】
【分析】en可以结合H+转化为和,反应的离子方程式分别为,该反应平衡常数;,该反应平衡常数;由于,因此根据和的表达式可知图乙中,左侧直线为与pH的关系,当=0时,可以求出;右侧直线为与pH的关系,当=0时,可以求出;而向溶液中加入,发生的反应为,该反应平衡常数;及,该反应平衡常数,随着 的增大,不断减少,先增大后减小,增大,所以曲线①代表的离子是,曲线②是,曲线③是,根据曲线①和②的交点,可以求出;根据②和③的交点,可以求出,由此解答;
【详解】A.由分析可知,曲线②是,A正确;
B.当=时,将和相乘,可得到,此时pH=8.4,B正确;
C.由分析可知,的反应平衡常数,C错误;
D.由图乙可知,随着pH增大,增大,但是由于pH>6时,能水解生成等,随着pH增大,的摩尔分数可能减小。
故答案为CD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)在元素周期表中, 位于第_____周期_____族。基态 原子的价电子轨道表示式为______________。
(2)乙二胺分子(,简写为)与形成的配合物,在材料合成、催化等领域应用广泛。
①属于_____(填“极性”或“非极性”)分子。
②八面体配离子中,的配位数和配体个数之比为_____。
③易溶于水,除a.属于离子型配合物;b.配离子具有强极性:c.为易水合阴离子三点原因外,还有一个重要的原因是_________________。
(3) 的某种氧化物的晶体结构如下图所示。图甲表示这个立方晶胞可以划分成8个小的立方单位,分别由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小单位拼在一起,Ⅰ和Ⅱ两种小单位的结构和相互拼在一起的情况如图乙所示。该氧化物化学式为_______;每个周围与其等距离且紧邻的有_____个,晶胞中之间的最短距离为_______。
【答案】(1) ①. 4 ②. Ⅷ ③.
(2) ①. 极性 ②. 2:1 ③. 每个乙二胺配体分子中含有两个氨基,可与水分子形成氢键
(3) ①. Co3O4 ②. 6 ③.
【解析】
【小问1详解】
Co为27号元素,在元素周期表中位于第4周期第Ⅷ族,价电子表达式为3d74s2,价电子轨道表达式为;
【小问2详解】
①N原子为sp3杂化,有孤电子对,因此该分子为极性分子;
②由于配离子为八面体结构,因此配位数为6个,而根据配离子中有3个en配体,配体数为3,因此Co3+离子的配位数和配体数之比为2:1;
③除了题干中所述原因外,每个乙二胺配体分子中含有两个氨基,可与水分子形成氢键,增大了在水中的溶解度;
【小问3详解】
观察图乙中的最小单元,其中O2-的个数为8个,Co2+的个数为个,Co3+的个数为4个,因此该氧化物的化学式为Co3O4;观察任意一个Co3+在其上下前后左右各有一个与之相邻且等距离的O2-,因此每个周围与其等距离且紧邻的有6个;晶胞中Co2+之间的最短距离应为Ⅰ型或Ⅱ型小单元的体对角线的长度的一半,因此最短距离为。
17. 将赤泥(含 、、、、 、等)与红土镍矿废料(含 、、、等)混合协同提取有价金属,是近年来备受关注的一种资源化利用新思路。一种以二者为原料,提取合金、的工艺流程如下:
已知:,溶液中离子浓度时,可认为沉淀完全。回答下列问题:
(1)工业上一般控制“焙烧”过程产生的烟气中体积比,理由是______________。
(2)“酸浸”得到的滤渣的主要成分为_____(填化学式)。
(3)萃取剂a和b在不同pH条件下对不同元素的萃取率如图所示。最好选用萃取剂_____(填“a”或“b”),根据该萃取剂,应选择最适宜的pH为_____(填标号)。
A.0.5 B.1.5 C.2.5
(4)常温下“反萃取”时,当加入后,混合液的pH为5时,_____(填“能”或不能)、沉淀完全,理由是______________。
(5)“沉钪”过程中发生反应的离子方程式为__________;“空气中灼烧”时,每制取,理论上产生标准状况下_____。
【答案】(1)维持还原性气氛,防止已还原金属铁镍被氧化
(2)CaSO4、H2SiO3
(3) ①. a ②. A
(4) ①. 不能 ②. ,Sc3+未沉淀完全
(5) ①. ②. 134.4
【解析】
【分析】赤泥与红土镍矿废料经过混合焙烧,焦炭将Fe和Ni从其氧化物中还原出来,经过磨矿磁选为Fe-Ni合金;而尾渣中主要为CaSiO3、CaAl2O4,并包裹Sc3+,加入硫酸酸浸,溶液中的主要金属离子为Al3+和Sc3+,滤渣为CaSO4和H2SiO3;利用萃取剂进行萃取,Al3+进入水相,而Sc3+进入有机相;利用NaOH进行反萃取,将Sc3+转化为Sc(OH)3;加入硫酸将Sc(OH)3转化为Sc3+,加入草酸溶液转化为,通过灼烧最终得到Sc2O3,由此解答。
【小问1详解】
焙烧过程中主要是用焦炭将Fe和Ni从其氧化物中还原出来,CO的体积较多时,可以维持还原性气氛,使、的氧化物充分还原为合金,防止已还原金属铁镍被氧化;
【小问2详解】
由分析可知,滤渣为CaSO4和H2SiO3;
【小问3详解】
由分析可知,萃取过程中是Sc3+进入有机相,因此需要选择对Sc萃取率最大的萃取剂,因此选择萃取剂a;据图可知,萃取剂a在pH变化时对Sc萃取率基本不变,但是随着pH变大,对杂质Al3+的萃取率增大,因此选择的pH为0.5,选A;
【小问4详解】
当pH=5时,,根据Sc(OH)3的溶度积可以计算,Sc3+不能沉淀完全;
【小问5详解】
“沉钪”过程是草酸溶液将Sc3+转化为,因此发生反应的离子方程式为;空气中灼烧时发生的化学方程式为,因此每生成1 molSc2O3,产生6 molCO2,在标准状况下,CO2的体积为。
18. 有机物K为某种治疗白血病新药的中间体,其合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)设计和的目的是_______。的反应类型为_______。H中含氧官能团的名称为_______。
(2)A→B的化学方程式为_______。
(3)H→I,中只参与反应,且I比H多1个sp杂化的碳原子和2个杂化的碳原子,则I的结构简式为___________。
(4)满足下列条件E的同分异构体有_____种。
①属于酯类;
②苯环上有3个取代基,其中2个含羟基;
③苯环上核磁共振氢谱显示有2组峰;
④能发生银镜反应。
(5)已知:,K也可由另一条路线合成:
则X、Y的结构简式为__________、__________。
【答案】(1) ①. 保护酚羟基,防止被氧化 ②. 还原反应 ③. 酯基、醚键
(2) (3) (4)6
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】根据G→H的反应条件推测该反应为-NO2转化为-NH2的还原反应,根据H的结构简式,可以确定G的结构简式;F→G根据反应条件推测该反应为硝化反应,F的结构简式;根据E的分子式和反应物推断E→F为取代反应,E的结构简式为;D和甲醇发生酯化反应生成E,D的结构简式为;根据A与醋酸酐反应生成B,和C→D的分子式变化该过程应为用醋酸酐对酚羟基进行保护,防止B→C时酚羟基被氧化,由此可知,C的结构简式为,C→D为水解反应;B的结构简式为,B→C为氧化反应;A的结构简式为,A→B为取代反应,利用醋酸酐对酚羟基进行保护;根据题目中I比H多1个sp杂化的碳原子和2个sp2杂化的碳原子,确定I的结构简式为;I→J是酯基缩合反应后碳链异化生成J;J→K为取代反应,将羟基转化为碳氯键,由此解答;
【小问1详解】
由分析可知,A→B和C→D是利用醋酸酐对酚羟基进行保护,防止在将甲基氧化成羧基的过程中,将酚羟基也氧化;由分析可知,G→H为-NO2转化为-NH2的还原反应;H中的含氧官能团名称为酯基、醚键;
【小问2详解】
由分析可知,A→B为取代反应,利用醋酸酐对酚羟基进行保护,化学方程式为;
【小问3详解】
由于H中只有-NH2发生反应,应是中部分基团取代了氨基上的一个氢原子,由于I比H多一个sp杂化的碳原子和2个sp2杂化的碳原子,sp杂化的碳原子应为-CN,sp2杂化的碳原子应为碳碳双键,结合I的分子式可以确定I的结构简式为;
【小问4详解】
E的分子式为C9H10O4,除苯环外有一个不饱和度,根据该同分异构体属于酯类,并且能发生银镜反应,因此一定存在,由于苯环上有三个取代基并且核磁共振氢谱只显示2组峰,因此该同分异构体应高度对称,存在两种可能,一种是三个取代基为两个-CH2-OH和一个,三个取代基为1,2,3取代或1,3,5取代,共两种情况,分别为和;另一种情况三个取代基为两个酚羟基,其余原子和酚羟基进行1,2,3取代或1,3,5取代,共四种情况,分别为、、、,一种为6种;
【小问5详解】
X与发生取代反应,根据生成物的结构式和X已知的分子式推断X的结构简式为;根据已知的反应和Y的分子式推断Y的结构简式为。
19. 某兴趣小组以钛铁矿(主要成分,少量、)为原料,模拟硫酸法制备,同时得到副产品。“酸浸”过程装置如下图所示(部分夹持装置略)。已知:溶于酸后元素以存在;可水解;在酸性溶液中呈紫色。
实验过程如下:
①酸浸:取10.0 g钛铁矿粉与30 mL85%浓硫酸混合,置于仪器a中,水浴加热。初始时反应剧烈放热,a内出现酸雾,浆状物逐渐变为黑灰色固体,倒置漏斗内液面上升。待反应结束,排出酸雾。
②还原:将酸浸后的混合物冷却后倒入盛有蒸馏水的烧杯中,搅拌、过滤。边搅拌边向滤液中分批加入还原铁粉,溶液由黄绿色逐渐变为浅绿色,铁粉表面有气泡产生。反应结束,静置、过滤,得到澄清滤液,进一步降温结晶,分离和。
③水解:取含的溶液,加热,同时逐滴加入的蒸馏水,迅速生成絮状沉淀。
④煅烧:洗涤沉淀,加热煅烧。待冷却至室温,收集到固体粉末。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_____。加热煅烧过程中,下列仪器必须用到的是_____(填标号)。
A.蒸发皿 B.坩埚 C.泥三角 D.烧杯
(2)“酸浸”结束后,排出酸雾的具体操作过程为__________。
(3)“还原”时,若加入的铁粉过量会得到紫色溶液,可能的原因是__________(用离子方程式表示)。
(4)“水解”时,采用加热同时加入蒸馏水的方式,试结合离子方程式,从平衡移动角度解释原因__________。
(5)“煅烧”前洗涤沉淀,目的是去除沉淀表面残留的__________(填离子符号)。已知钛铁矿粉中质量分数为60%,则的产率为_____(保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①.
蒸馏烧瓶 ②. BC
(2)
熄灭酒精灯,待装置冷却后,打开止水夹,挤压气球,将装置内酸雾压入右侧氢氧化钠溶液中吸收
(3)
(4)
的水解反应为 。该水解反应是吸热反应,加热能促进水解平衡正向移动;加入蒸馏水稀释,减小了生成物 的浓度,也能促进水解平衡正向移动,从而提高钛的沉淀率。
(5) ①.
、 ②.
【解析】
【分析】原料钛铁矿主要成分为,杂质含氧化铁和二氧化硅;以85%浓硫酸为浸取剂,全程分酸浸、还原、水解、煅烧四步,主产物,副产物。酸浸阶段:与热浓硫酸反应,Ti转化为进入溶液;溶于酸生成;二氧化硅不与浓硫酸反应,过滤除去。反应放热,产生硫酸酸雾(含、硫酸蒸气)。还原阶段:加入铁粉,一是将还原为,便于后续结晶得到;二是铁粉与过量酸反应生成气泡;铁粉过量时可进一步将还原为紫色。水解阶段:存在水解平衡,水解吸热,升温、稀释均可推动平衡正向移动,析出钛酸沉淀。煅烧阶段:洗涤除去沉淀吸附的可溶性离子后,高温煅烧,分解得到固体。
【小问1详解】
仪器a为蒸馏烧瓶;煅烧固体时需要高温,用到坩埚和泥三角。
【小问2详解】
装置上方有气球、止水夹,酸雾被收集在气球内,故操作为:熄灭酒精灯,待装置冷却后,打开止水夹,挤压气球,将装置内酸雾压入右侧氢氧化钠溶液中吸收。
【小问3详解】
铁粉过量出现紫色,中Ti为+4价,铁过量将还原为,铁被氧化为,酸性环境配平:。
【小问4详解】
,水解吸热,升温平衡正向移动,促进沉淀生成;加入温水稀释,氢离子浓度降低,进一步促进平衡正向移动,利于生成沉淀。
【小问5详解】
流程含、、、,沉淀表面吸附、;原料质量:,,,理论,实际,产率。
20. 苯甲醛()广泛应用于多个领域。其相关反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)在,恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始加入和,达平衡时,体系向环境放热;若初始加入,达平衡时,体系从环境吸热。则 ________(用含“ ”“ ”的代数式表示)。
(2)、的恒压密闭容器中,按物质的量之比为加入和,发生反应Ⅰ和Ⅱ,测得生成物的物质的量与时间关系如图所示(曲线 只表示某物质的部分变化)。已知:的选择性为。
①图中 _____,曲线c表示的物质是_____(填结构简式),曲线b中A点后下降的原因是__________。若将容器更换为起始温度为、压强为的恒容容器中进行,则点A将可能移向点_____(填“B”“C”或“D”)。
②某条件下当反应均达到平衡时,测得物质的转化率、的选择性,则_____,反应Ⅱ的压强平衡常数_________(用含的式子表示)。
③若将和按物质的量之比为(只改变起始时的量),加入、的恒压密闭容器中,再次达到平衡时,将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)5(x+y)
(2) ①. 8.5 ②. ③. A点后反应Ⅱ还在正向移动,CHM浓度下降,使反应Ⅰ逆向进行,曲线b逐渐下降 ④. D ⑤. 0.4 ⑥. 0.5 ⑦. 增大
【解析】
【分析】反应Ⅰ和反应Ⅱ生成物中物质的量最多的是H2,因此纵坐标数值最大的曲线a为H2,由于在t1时,,b曲线对应物质的物质的量为1 mol,c曲线对应物质的物质的量为0.1 mol,由于反应Ⅰ中每生成1 mol BALD,生成H2为4 mol,反应Ⅱ中每生成1 mol CHC,生成H2为1 mol,为了满足,曲线b对应的物质为BALD,曲线c对应的物质为CHC,由此解答;
【小问1详解】
在恒压的条件下,两种初始状态(0.2 mol BALD+0.8 mol H2和0.2 mol CHM)最终达到等效平衡,假设0.2 mol CHM完全分解吸收热量为Q kJ,由能量守恒可知,则;
【小问2详解】
①在t2时,由图可知,生成的BALD为2 mol,因此反应Ⅰ中生成H2为8 mol;生成的CHC为0.5 mol,因此反应Ⅱ中生成H2为0.5 mol,,故中8.5;由分析可知,曲线c对应的物质为CHC,即;在A点后反应Ⅱ还在正向移动,CHM浓度下降,使反应Ⅰ逆向进行,曲线b逐渐下降;如果容器更换为恒容的容器,由于反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体分子数增大的反应,随着反应的进行压强增大,两个反应的平衡均向逆向移动,BALD物质的量下降,达到平衡的时间变短,因此A可能移动到D点;
②在恒压的条件下,假设加入CHM的物质的量为1 mol,Ne的物质的量为5 mol,由于CHM的转化率为80%,BALD的选择性为50%,因此参与反应Ⅰ和反应Ⅱ的CHM均为,根据反应Ⅰ可知,生成的BALD为0.4 mol,生成的H2为1.6 mol;根据反应Ⅱ:可知,生成CHC为0.4 mol,生成的H2为0.4mol;因此最终平衡各个气体组分的物质的量分别为,,,,气体的总物质的量为8 mol,则;反应Ⅱ的压强平衡常数;
③起始的CHM和Ne的物质的量之比从1:5改为1:1,Ne减少,容器的体积减小,CHM的分压增加,反应Ⅰ和反应Ⅱ均向正反应方向移动,H2的物质的量增加,虽然总物质的量有所增加,但是H2增加幅度更大,并且系统总压不变,增大。
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