内容正文:
2026届高三化学学业诊断(二)
考试时间:90分钟;试卷分数:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cu 64
第I卷(选择题)
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 2 分,共 16 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. 化学之美,美在结构,美在变化,下列说法不正确的是
A. 天然钻石在打磨过程中,共价键断裂
B. 霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生
C. 红墙灰瓦是中国传统建筑,墙的红色来源于氧化铁
D. 清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下,是丁达尔效应带了的美景
【答案】B
【解析】
【详解】A.天然钻石的内部结构为金刚石,打磨过程中,共价键断裂,故A正确;
B.霓虹灯发光是由于电子从激发态回到基态产生,故B错误;
C.氧化铁为红色,墙的红色来源于氧化铁,故C正确;
D.空气作为溶剂,空气中的小微粒作为溶质,当小微粒直径介于1-100nm之间,就形成了胶体,光束照射,就可以产生丁达尔效应,故D正确;
答案选B。
2. 为了配制250mL0.1000mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液,除烧杯、玻璃棒、滴管等仪器外,应选用的衡器和量器组合是
A. 分析天平,100mL量筒 B. 托盘天平,250mL容量瓶
C. 分析天平,250mL容量瓶 D. 托盘天平,100mL量筒
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】配制250mL0.1000mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液,需要250mL容量瓶;需要n(K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1×0.250L=0.0250mol,所需m(K2Cr2O7)=0.0250mol×294g/mol=7.3500g,需要精确到小数点后四位数,需要分析天平,C满足题意;
答案选C。
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子云轮廓图: B. 的空间填充模型:
C. 中子数为8的碳原子: D. 的电子式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.2pz的电子云轮廓图:,A正确;
B.二氧化碳是直线形结构,该模型不能表示的空间填充模型,B错误;
C.中子数为8的碳原子:,C错误;
D.MgCl2的电子式:,D错误;
故选A。
(22 山东)
4. 、的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:;。下列说法正确的是
A. X的中子数为2
B. X、Y互为同位素
C. 、可用作示踪原子研究化学反应历程
D. 自然界不存在、分子是因其化学键不稳定
【答案】B
【解析】
【详解】根据质量守恒可知,X微粒为,Y微粒为,据此分析解题。
A. 由分析可知,X微粒为,根据质量数等于质子数加中子数可知,该微粒的中子数为4,A错误;
B. 由分析可知,X微粒为,Y微粒为,二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子,故互为同位素,B正确;
C.由题干信息可知,与的半衰期很短,故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C错误;
D.自然界中不存在与并不是其化学键不稳定,而是由于与的半衰期很短,很容易发生核变化,转化为气体其他原子,O=O的键能与形成该键的核素无关,D错误;
故答案为:B。
(25 河南)
5. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.溶解氯化钠固体
B.量取草酸溶液
C.收集二氧化碳气体
D.观察钠与水的反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.少量物质可以在试管中溶解,为加快溶解速率可采取振荡方法,但不能用拇指堵住试管口,A错误;
B.滴定管能精确到两位小数,量取草酸溶液,要选择酸式滴定管,实验操作符合规范,B正确;
C.收集二氧化碳可用向上排空气法,但不能用瓶塞塞紧集气瓶,这样空气排不出去,而且易发生爆炸,C错误;
D.钠与水的反应比较剧烈,而且产生的氢氧化钠有腐蚀性,不能把眼睛凑上去观察,D错误;
故选B。
(23 重庆)
6. “嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由和(钇,原子序数比大13)组成,下列说法正确的是
A. Y位于元素周期表的第ⅢB族
B. 基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C. 5种元素中,第一电离能最小的是
D. 5种元素中,电负性最大的是
【答案】A
【解析】
【详解】A.钇原子序数比大13,为39号元素,为元素周期表的第五周期第ⅢB族,A正确;
B.钙为20号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,基态原子的核外电子填充在10个轨道中,B错误;
C.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,5种元素中,钙第一电离能比铁小,C错误;
D.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;5种元素中,电负性最大的是O,D错误;
故选A。
【点睛】
(20 浙江)
7. 是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确的是
A. 可发生反应:
B. 具有吸水性,需要密封保存
C. 能与反应生成新盐
D. 与足量盐酸作用,所得固体产物主要为
【答案】D
【解析】
【分析】将Ca3SiO5改写为氧化物形式后的化学式为:3CaO·SiO2,性质也可与Na2SiO3相比较,据此解答。
【详解】A.Ca3SiO5与NH4Cl反应的方程式为:Ca3SiO5+4NH4Cl CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O,A正确;
B.CaO能与水反应,所以需要密封保存,B正确;
C.亚硫酸的酸性比硅酸强,当二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液时,发生反应:3SO2+H2O+ Ca3SiO5=3 CaSO3+H2SiO3,C正确;
D.盐酸的酸性比硅酸强,当盐酸与Ca3SiO5反应时,发生反应:6HCl+ Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O,D不正确;
故选D。
8. 实验室制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持装置已省略),三颈烧瓶中产生白色沉淀及气泡。下列说法不正确的是
A. 装置甲产生可防止产品变质
B. 若无装置乙,则导致装置丙中原料利用率低,产品产率下降
C. 装置丙中发生反应的离子方程式:
D. 反应结束后,将丙中反应液静置、过滤、洗涤、适宜温度干燥,可得到碳酸亚铁
【答案】C
【解析】
【详解】A.易氧化,故装置甲产生可防止产品变质,A正确;
B.装置乙用于除去中的HCl,使用的试剂是,若无装置乙则HCl会进入三颈烧瓶与反应,产品产率下降,B正确;
C.装置丙中与发生反应生成、和,离子方程式为,C错误;
D.反应结束后,将丙中反应液静置、过滤、洗涤、适宜温度干燥,可得到碳酸亚铁,D正确;
故选C。
二、不定项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
(25 海南)
9. X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。是地球生命体中质量占比最大的物质;同周期简单阳离子中的半径最小;Z的一种同素异形体在空气中易自燃。下列说法错误的是
A. 为离子晶体 B. 基态Z原子最高能级半充满
C. 热稳定性: D. 中存在离子键、共价键
【答案】AD
【解析】
【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。地球生命体中质量占比最大的物质是,故X为O;同周期简单阳离子中的半径最小,Y为Al;Z的一种同素异形体在空气中易自燃,Z为P。
【详解】A.为,只含有共价键,属于分子晶体,A错误;
B.基态Z原子核外电子排布为,最高能级半充满,B正确;
C.氢化物的热稳定性与元素的非金属性一致,非金属性O>P,故氢化物稳定性:,C正确;
D.为,存在共价键,Al与C之间为共价键,不含离子键,D错误;
故选AD。
10. 实验室中使用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠时,对应关系错误的是
A. 氢氧化钠水溶液:实验室模拟皂化反应
B. 碳酸钠饱和溶液:模拟侯氏制碱法所用试剂
C. 碳酸钠饱和溶液:制备乙酸乙酯实验中收集产品
D. 碳酸氢钠饱和溶液:制备CO2时除去SO2气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.皂化反应为油脂在碱性条件下的水解反应,A项正确;
B.模拟侯氏制碱法应使用氯化钠饱和溶液,B项错误;
C.碳酸钠饱和溶液可以吸收乙醇,中和乙酸,降低酯的溶解度,C项正确;
D.NaHCO3可与反应但基本不与反应,可用于除去CO2中的气体,D项正确;
故选B。
(24 湖北)
11. 过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量 与的溶液反应,生成产生的淡黄色沉淀是S,还生成,过量不能生成,因此,总反应的化学方程式为,A错误;
B.过量 与的溶液反应,生成,总反应的化学方程式为,B正确;
C.过量 与的溶液反应,生成的白色沉淀是,总反应的化学方程式为,C 正确;
D.水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红;过量 与的溶液反应,生成,溶液显酸性,因此,溶液由红色变无色,总反应的化学方程式为,D正确;
综上所述,本题选A。
12. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象和结论
A
检验铜和浓硫酸反应后是否有酸剩余
取少量反应后的混合物于试管中,依次加入稀盐酸、BaCl2溶液
若产生大量白色沉淀,则说明硫酸有剩余
B
比较B和C的非金属性强弱。
用pH计测定H3BO3、H2CO3溶液的pH
H2CO3溶液的pH更小,说明C的非金属性更强
C
鉴别NaCl与NaNO2溶液
分别取少量溶液于两支试管中,再滴加酸性KMnO4溶液
若溶液的紫红色褪去,则为NaNO2溶液
D
探究Cl-能加速破坏铝片表面的氧化膜
将一块未经打磨的铝片剪成相同的两小片,相同温度下分别投入2mL浓度均为2.0mol·L-1的CuSO4溶液和CuCl2溶液中
CuSO4溶液中无明显现象;CuCl2溶液中反应剧烈,铝片表面有红色物质生成,Cl-能加速破坏铝片表面的氧化膜
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.此方案能检验出的存在,但反应后的混合物中必有CuSO4,含,无法确定是否有H2SO4剩余,应设计实验检验反应后混合体系中H+的存在,A项错误;
B.该方案中未控制相同浓度,故无法通过c(H+)大小来比较酸性强弱,B项正确;
C.NaCl 和NaNO2 (既有氧化性又有还原性)均可能被酸性KMnO4氧化,C项错误;
D.该实验控制单一变量,两组实验电解质浓度一致,唯一的差别就在于Cl-与的差别,CuCl2的有明显变化说明Cl-能破坏铝膜,D项正确;
故选D。
13. 葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:):下列说法不正确的是
A. 葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是作抗氧化剂,利用了亚硫酸盐的还原性
B. 通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部驱赶出
C. 试剂A选择氯水,试剂B可选择NaOH标准液
D. 试剂A选择碱液,调节吸收后溶液至中性,试剂B选择标准I2液
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.亚硫酸盐具有较强的还原性,可以防止葡萄酒被氧化, A正确;
B.温度越高,气体在水中的溶解度越小,通入N2和煮沸可以将产生的气体从溶液中全部赶出,B正确;
C.若试剂A选择氯水,溶液中会有未反应的氯水,当试剂B选择NaOH标准液时,所耗NaOH标准液会偏大,造成结果有较大误差,C错误;
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,试剂B选择I2标准液,I2与亚硫酸盐反应生成硫酸盐,可以测定亚硫酸盐的含量, D正确;
故选C。
14. 非金属卤化物中心原子具有δ+和价层空轨道时可发生亲核水解;中心原子有孤电子对时,孤电子对进攻H2O的H(δ+)可发生亲电水解。SiCl4亲核水解机理如图。下列说法错误的是
A. 图示过程只有极性键的断裂与生成
B. 图示过程中Si均为sp3杂化
C. CCl4和PCl3均能发生亲核水解
D. 已知NCl3水解产物为NH3和HClO,则该反应为亲电水解
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图示中有H-O、Si-Cl极性键断开,有Si-O、H-Cl极性键生成,只有极性键的断开与生成,故A正确;
B.SiCl4的Si杂化方式为sp3,与水分子中的O原子成键后,周围有5个共价键,杂化方式为sp3d,故B错误;
C.四氯化碳中C没有空轨道,不能发生亲核水解,故C错误;
D.NCl3中心原子N上有孤电子对,孤电子对进攻H2O的H+可发生亲电水解,得NH3和HClO,故D正确;
故选BC。
第II卷(非选择题)
15. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为,含少量、碳及有机物)制取的工艺流程如图所示:
已知:酸性条件下氧化能力:。
(1)基态原子的价电子排布式是___________。
(2)“焙烧”的主要目的是___________。
(3)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是___________。
(4)“钴浸出”第一步酸化过程中,不能用盐酸代替硫酸酸化,原因是___________。
(5)“净化除杂1”过程中,先在加入的作用是___________;再升温至,加入溶液,调 至4.5,滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。
(6)“净化除杂2”过程中,加入以除去原溶液中的(浓度为)和,若控制溶液中,则的去除率准确值为___________(用百分数表示)。[已知该温度下,]
【答案】(1)3d74s2
(2)除去碳和有机物 (3)
(4)氧化性强于Cl2,能把盐酸氧化为氯气
(5) ①. 把Fe2+氧化为Fe3+以便在后续调pH时除去Fe元素 ②. Fe(OH)3
(6)99%
【解析】
【分析】含钴废料经550 ℃焙烧,其中的碳和有机物被氧化除去,得到含Co2O3、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO的固体;碱浸时Al2O3与NaOH反应转化为可溶盐进入滤液被除去,滤渣主要为Co2O3和Fe2O3、Ca(OH)2、MgO,随后用硫酸酸化并加入Na2SO3还原,Co3+被还原为Co2+,Fe3+被还原为Fe2+,二者均进入溶液;净化除杂时先加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,再加入NaF使Ca2+、Mg2+分别转化为CaF2、MgF2沉淀除去,最终得到较为纯净的Co2+溶液,用于后续制备钴产品,以此解答;
【小问1详解】
Co是第27号元素,故基态Co原子的价电子排布式为3d74s2;
【小问2详解】
550 ℃焙烧时,碳和有机物会与空气中的O2发生反应生成CO2、水蒸气等气体从废料中分离,故主要目的是去除废料中的碳和有机物;
【小问3详解】
焙烧后的废料中,Al2O3能与NaOH反应后溶解,CaO能与水反应生成微溶物Ca(OH)2,而Co2O3、Fe2O3、MgO均不与NaOH反应,故反应的离子方程式为;
【小问4详解】
题干中已知酸性条件下氧化能力:,根据氧化还原反应规律,Co2O3在酸性环境中能将HCl中的氧化为有毒的Cl2,反应方程式为,污染环境,故不能用盐酸替代硫酸;
【小问5详解】
钴浸出时,Na2SO3会将Fe3+还原为Fe2+,Fe2+沉淀需要的pH值较高,而Fe3+在时可以完全沉淀,因此加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;加入Na2SO3调pH至4.5,Fe3+发生水解反应生成Fe(OH)3沉淀,而Co2+、Ca2+、Mg2+在该pH下不沉淀,故滤渣1的主要成分为Fe(OH)3;
【小问6详解】
加入NaF以除去原溶液中的Ca2+和Mg2+,若控制溶液中,则,则Ca2+的去除率准确值为。
16. 肼(N2H4)常用作火箭燃料,实验室模拟氨和次氯酸盐反应制备肼,装置如下图所示,回答下列问题:
已知:N2H4为二元弱碱,在水中的电离与氨相似。
(1)肼的电子式是___________;写出其在水中第一步电离的离子方程式:___________。
(2)装置中仪器a的作用除了导气还有___________。
(3)采用上述装置存在一处缺陷,会导致N2H4的产率较低,改进方法是___________。
(4)装置C中每生成1 molCl2时,转移电子数目为___________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
(5)装置B中制备肼的离子方程式为___________。
(6)比较肼分子(∠H-N-N)与双氧水分子(∠H-O-O)中键角大小并给出理由:___________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)防倒吸 (3)在装置B、C之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶,除去氯化氢气体
(4)NA
(5)
(6)分子中键角大小:∠H-N-N大于∠H-O-O。联氨(H2N-NH2)与双氧水(H-O-O-H)中,中心N、O原子都发生sp3杂化,但N原子的最外层有1个孤电子对,O原子的最外层有2个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥作用大于成键电子对与成键电子对间的排斥作用,孤电子对越多,对成键电子对的排斥作用越大,键角越小
【解析】
【分析】A装置中浓氨水和生石灰制取氨气,, ,C装置中浓盐酸和氯酸钾制取氯气,,Cl2在B中和NaOH溶液反应生成NaClO,,NH3和NaClO反应生成N2H4,,尾气通过烧杯中的溶液吸收处理。
【小问1详解】
是共价化合物,2个氮原子和4个氢原子分别形成四个共价键,氮原子和氮原子之间形成一个共价键,则其电子式是;联氨在水中的电离与氨相似,需要结合水一起电离生成和OH-,电离方程式为;
【小问2详解】
仪器a为长颈漏斗,漏斗上方体积较大,可以起到导气和防倒吸的作用;
【小问3详解】
上述C装置挥发的盐酸和B中的氢氧化钠反应,会导致肼的产率降低,改进方法是在B、C装置间增加饱和食盐水洗气装置,除去氯化氢气体;
【小问4详解】
根据分析,装置A中发生反应, ,C装置中浓盐酸和氯酸钾制取氯气,,该方程式中中的Cl由+5价降为0价,转移电子数为5,根据系数比可知,生成时转移电子数目为;
【小问5详解】
装置B中制备肼发生氧化还原反应,ClO-被还原为Cl-,NH3被氧化为N2H4,离子方程式为;
【小问6详解】
分子中键角大小:∠H-N-N大于∠H-O-O。联氨(H2N-NH2)与双氧水(H-O-O-H)中,中心N、O原子都发生sp3杂化,但N原子的最外层有1个孤电子对,O原子的最外层有2个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥作用大于成键电子对与成键电子对间的排斥作用,孤电子对越多,对成键电子对的排斥作用越大,键角越小。
(24 天津)
17. 是常用的还原剂,可选择合适的催化剂实现其可控水解制。
I.的结构
(1)由和组成。的空间结构为___________。
Ⅱ.的水解
(2)通过水解反应制H2的离子方程式为:___________,该反应放热。
(3)无催化剂时,在酸性溶液中水解迅速,在碱性溶液中水解缓慢,在纯水中水解反应速率会随反应进行快速下降。在纯水中反应速率快速下降的原因是___________。
(4)相同条件下,三种试制的催化剂X、Y和Z在碱性溶液中催化水解产的体积随反应时间的变化如图。
下列相关结论正确的是___________(填序号)。
a.反应至时,使用X产生的体积是使用Y的2倍
b.与Y相比,X降低反应的活化能更多
c.Z无催化活性
(5)在起始温度不同、其他条件相同的情况下进行水解反应的对比实验,的生成速率与浓度的关系如图所示。在反应过程中,体系温度随反应进行逐渐升高,催化剂活性保持不变。
①图中起始温度较高的实验对应的曲线是___________(填“M”或“N”)。
②曲线M中,p点之前的生成速率提高,p点之后的生成速率降低,请回答曲线M变化的主要原因:___________。
Ⅲ.NaBH4的再生
(6)用惰性电极电解碱性溶液,在阳极生成,在阴极生成和,实现的再生。总反应为,阴极的电极反应式为___________。
【答案】(1)正四面体形
(2)
(3)水解生成,会继续水解使溶液呈碱性,进而使水解速率放缓
(4)b (5) ①. M ②. 反应开始时的生成速率提高,原因是该反应放热,随着反应的进行,温度升高,水解速率加快,临近反应结束,随着反应物浓度降低,水解速率减慢
(6)
【解析】
【小问1详解】
的中心原子B上有4条键,无孤对电子,空间结构为正四面体形。
【小问2详解】
通过水解反应制的离子方程式为。
【小问3详解】
水解生成,会继续水解使溶液呈碱性,进而使在纯水中反应速率快速下降。
【小问4详解】
a.反应至时,使用X产生的体积是1200 mL,使用Y产生的体积大于800 mL,a错误;
b.与Y相比,X在单位时间产生的氢气比Y多,故X降低反应的活化能更多,反应速率更快,b正确;
c.Z是负催化剂,阻碍了水解产生氢气,导致氢气的产量为0,c错误;
故选b。
【小问5详解】
①纵坐标为氢气的生成速率,温度较高速率较快,故M曲线对应的是温度较高的实验。
②反应开始时的生成速率提高,原因是该反应放热,随着反应的进行,温度升高,水解速率加快,临近反应结束,随着反应物浓度降低,水解速率减慢。
【小问6详解】
用惰性电极电解碱性溶液,在阳极生成,在阴极生成和,阴极的电极反应式为。
18. 为消除燃煤烟气中含有的还原性气体(还原性:SO2>NO),研究者提出如下烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。回答下列问题:
【方法一】以 作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”,将烟气中的转化为。
(1)溶液理论上最多能吸收标准状况下的体积为___________。
(2)实验室利用模拟烟气(模拟烟气中和 的物质的量之比为)探究该方法“脱硫”“脱硝”的效果,一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图所示:
①的脱除率高于 ,主要原因是___________。
②时,吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为___________。
【方法二】技术(选择性催化还原氮氧化物)
研究表明,铁基催化剂在范围内实现技术的过程如图所示:
(3)根据上述机理,在整个反应过程中的作用为___________。
(4)若使用锰基催化剂(活性物质为)代替铁基催化剂,烟气中的 脱除率会大幅降低,结合化学方程式解释相关原因:___________。
(5)向反应体系中添加可显著提高 脱除率,原因是与 反应生成和;再与发生反应转化为,则的离子符号为___________。
【答案】(1)
(2) ①. SO2还原性强于NO, 难溶于水、SO2易溶于水,故 与 反应速率慢,一定时间内的脱除率比的低 ②.
(3)作催化剂 (4)烟气中含有的会与催化剂MnO2发生氧化还原反应,使催化剂失效,导致NO脱除率下降
(5)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,次氯酸钠溶液吸收的反应为,由方程式可知,300mL1.0mol/L次氯酸钠溶液吸收标准状况下的体积为;
【小问2详解】
①由图可知,温度一定次氯酸钠溶液浓度时,的脱除率高于 的原因可能是的还原性强于 ,反应速率快于 ,一定时间内的脱除率高于 ,还可能是易溶于水,而 难溶于水, 与次氯酸钠溶液的接触面积小于,反应速率小于,一定时间内的脱除率低于,故的脱除率高于 ,主要原因是 难溶于水,故 与 反应速率慢,一定时间内的去除率比的低;
②由题意可知,次氯酸钠溶液吸收的反应为,吸收 的反应为。设起始烟气中、 的物质的量分别为1mol、2mol,由图可知,50℃的脱除率为100%,则脱硫时1mol完全反应生成氯离子物质的量为1mol, 的脱除率为80%,则脱氮时生成、的物质的量分别为2mol×80%×=2.4mol、2mol×80%=1.6mol,则50℃时,吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为1.6mol:3.4mol=;
【小问3详解】
由图可知,实现SCR技术的过程为氨气与氯化氢反应生成氯化铵,一氧化氮在铁基催化剂作用下与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与氯化铵反应生成NO2(NH4)2Cl2,NO2(NH4)2Cl2与一氧化氮反应生成氮气、氯化氢和水,则总反应为氨气、一氧化氮和氧气在氯化氢、铁基催化剂的催化作用下反应生成氮气和水。根据上述机理,在整个反应过程中的作用为作催化剂;
【小问4详解】
由题意可知,烟气中含有的会与催化剂MnO2发生氧化还原反应,使催化剂失效,导致NO脱除率下降;
【小问5详解】
由题意可知,向反应体系中添加硝酸铵可显著提高一氧化氮脱除率的原因是硝酸根离子与一氧化氮反应生成二氧化氮和亚硝酸根离子,亚硝酸根离子再与铵根离子反应转化为氮气和水,则离子为。
19. Cu元素及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途。请回答下列问题:
(1)基态Cu原子价电子排布图为___________,其基态原子核外电子的运动状态有___________种。
(2)从物质形态角度分析,铜粉没有金属光泽呈现黑色的原因:___________。
(3)4-甲基咪唑()可与Cu+形成配合物。
①4-甲基咪唑中___________(填“1”或“3”)号N原子更容易与Cu+形成配位键。
②4-甲基咪唑中的大π键可表示为___________。(表示方法为Π,n为形成大π键原子个数,m为形成大π键电子个数)
(4)氮、铜形成的某一种化合物的立方晶系晶体如图乙,晶胞中氮原子只有一种位置,沿体对角线投影图甲所示。
①则N原子位于晶胞的___________。(填标号)
A.顶点 B.棱心 C.面心 D.体心
②晶体中与Cu原子等距且最近的Cu原子有___________个。
③已知晶胞中最近的两个Cu原子间距离为a pm,则晶体的密度为___________g·cm(用含a、的代数式表示)。
【答案】(1) ①. ②. 29
(2)金属固体Cu呈粉末状时,光线进入后被多次反射吸收,所以呈黑色
(3) ①. 3 ②.
(4) ①. A ②. 8 ③.
【解析】
【小问1详解】
基态Cu原子核外电子为29,价电子排布图为。
其基态原子核外电子的运动状态有29种。
【小问2详解】
金属固体Cu呈粉末状时,光线进入后被多次反射吸收,所以呈黑色。
【小问3详解】
①4-甲基咪唑中1号N原子因参与大派键,故电子云密度降低,3号N原子更容易与形成配位键。
②4-甲基咪唑环中,3个碳原子各提供1个p电子,3号氮原子提供1个p电子,1号氮原子提供一对孤对电子(2个电子)参与形成大π键,故形成大π键的电子总数为 3+1+2=6,有5个原子形成大π键,大π键可表示为。
【小问4详解】
①晶胞中N原子只有一种位置,根据晶胞沿体对角线投影可知,N位于8个顶点,Cu位于晶胞的棱心,故选A。
②根据①分析晶胞图为,大球为Cu、小球为N。以底面左侧棱心Cu为例,离该Cu原子等距且最近的Cu原子在其竖直平面和底面平面内,共8个。
③已知晶胞中最近的两个Cu原子间距离为a pm,晶胞边长为,根据均摊法晶胞中含有Cu的个数、N的个数,则晶胞密度为。
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2026届高三化学学业诊断(二)
考试时间:90分钟;试卷分数:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cu 64
第I卷(选择题)
一、单选题:本题共 8 小题,每小题 2 分,共 16 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. 化学之美,美在结构,美在变化,下列说法不正确的是
A. 天然钻石在打磨过程中,共价键断裂
B. 霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生
C. 红墙灰瓦是中国传统建筑,墙的红色来源于氧化铁
D. 清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下,是丁达尔效应带了的美景
2. 为了配制250mL0.1000mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液,除烧杯、玻璃棒、滴管等仪器外,应选用的衡器和量器组合是
A. 分析天平,100mL量筒 B. 托盘天平,250mL容量瓶
C. 分析天平,250mL容量瓶 D. 托盘天平,100mL量筒
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子云轮廓图: B. 的空间填充模型:
C. 中子数为8的碳原子: D. 的电子式:
(22 山东)
4. 、的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:;。下列说法正确的是
A. X的中子数为2
B. X、Y互为同位素
C. 、可用作示踪原子研究化学反应历程
D. 自然界不存在、分子是因其化学键不稳定
(25 河南)
5. 下列图示中,实验操作或方法符合规范的是
A.溶解氯化钠固体
B.量取草酸溶液
C.收集二氧化碳气体
D.观察钠与水的反应
A. A B. B C. C D. D
(23 重庆)
6. “嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,其主要由和(钇,原子序数比大13)组成,下列说法正确的是
A. Y位于元素周期表的第ⅢB族
B. 基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C. 5种元素中,第一电离能最小的是
D. 5种元素中,电负性最大的是
(20 浙江)
7. 是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确的是
A. 可发生反应:
B. 具有吸水性,需要密封保存
C. 能与反应生成新盐
D. 与足量盐酸作用,所得固体产物主要为
8. 实验室制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持装置已省略),三颈烧瓶中产生白色沉淀及气泡。下列说法不正确的是
A. 装置甲产生可防止产品变质
B. 若无装置乙,则导致装置丙中原料利用率低,产品产率下降
C. 装置丙中发生反应的离子方程式:
D. 反应结束后,将丙中反应液静置、过滤、洗涤、适宜温度干燥,可得到碳酸亚铁
二、不定项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,但只要选错一个就得0分。
(25 海南)
9. X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。是地球生命体中质量占比最大的物质;同周期简单阳离子中的半径最小;Z的一种同素异形体在空气中易自燃。下列说法错误的是
A. 为离子晶体 B. 基态Z原子最高能级半充满
C. 热稳定性: D. 中存在离子键、共价键
10. 实验室中使用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠时,对应关系错误的是
A. 氢氧化钠水溶液:实验室模拟皂化反应
B. 碳酸钠饱和溶液:模拟侯氏制碱法所用试剂
C. 碳酸钠饱和溶液:制备乙酸乙酯实验中收集产品
D. 碳酸氢钠饱和溶液:制备CO2时除去SO2气体
(24 湖北)
11. 过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
A. A B. B C. C D. D
12. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象和结论
A
检验铜和浓硫酸反应后是否有酸剩余
取少量反应后的混合物于试管中,依次加入稀盐酸、BaCl2溶液
若产生大量白色沉淀,则说明硫酸有剩余
B
比较B和C的非金属性强弱。
用pH计测定H3BO3、H2CO3溶液的pH
H2CO3溶液的pH更小,说明C的非金属性更强
C
鉴别NaCl与NaNO2溶液
分别取少量溶液于两支试管中,再滴加酸性KMnO4溶液
若溶液的紫红色褪去,则为NaNO2溶液
D
探究Cl-能加速破坏铝片表面的氧化膜
将一块未经打磨的铝片剪成相同的两小片,相同温度下分别投入2mL浓度均为2.0mol·L-1的CuSO4溶液和CuCl2溶液中
CuSO4溶液中无明显现象;CuCl2溶液中反应剧烈,铝片表面有红色物质生成,Cl-能加速破坏铝片表面的氧化膜
A. A B. B C. C D. D
13. 葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:):下列说法不正确的是
A. 葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是作抗氧化剂,利用了亚硫酸盐的还原性
B. 通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部驱赶出
C. 试剂A选择氯水,试剂B可选择NaOH标准液
D. 试剂A选择碱液,调节吸收后溶液至中性,试剂B选择标准I2液
14. 非金属卤化物中心原子具有δ+和价层空轨道时可发生亲核水解;中心原子有孤电子对时,孤电子对进攻H2O的H(δ+)可发生亲电水解。SiCl4亲核水解机理如图。下列说法错误的是
A. 图示过程只有极性键的断裂与生成
B. 图示过程中Si均为sp3杂化
C. CCl4和PCl3均能发生亲核水解
D. 已知NCl3水解产物为NH3和HClO,则该反应为亲电水解
第II卷(非选择题)
15. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为,含少量、碳及有机物)制取的工艺流程如图所示:
已知:酸性条件下氧化能力:。
(1)基态原子的价电子排布式是___________。
(2)“焙烧”的主要目的是___________。
(3)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是___________。
(4)“钴浸出”第一步酸化过程中,不能用盐酸代替硫酸酸化,原因是___________。
(5)“净化除杂1”过程中,先在加入的作用是___________;再升温至,加入溶液,调 至4.5,滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。
(6)“净化除杂2”过程中,加入以除去原溶液中的(浓度为)和,若控制溶液中,则的去除率准确值为___________(用百分数表示)。[已知该温度下,]
16. 肼(N2H4)常用作火箭燃料,实验室模拟氨和次氯酸盐反应制备肼,装置如下图所示,回答下列问题:
已知:N2H4为二元弱碱,在水中的电离与氨相似。
(1)肼的电子式是___________;写出其在水中第一步电离的离子方程式:___________。
(2)装置中仪器a的作用除了导气还有___________。
(3)采用上述装置存在一处缺陷,会导致N2H4的产率较低,改进方法是___________。
(4)装置C中每生成1 molCl2时,转移电子数目为___________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
(5)装置B中制备肼的离子方程式为___________。
(6)比较肼分子(∠H-N-N)与双氧水分子(∠H-O-O)中键角大小并给出理由:___________。
(24 天津)
17. 是常用的还原剂,可选择合适的催化剂实现其可控水解制。
I.的结构
(1)由和组成。的空间结构为___________。
Ⅱ.的水解
(2)通过水解反应制H2的离子方程式为:___________,该反应放热。
(3)无催化剂时,在酸性溶液中水解迅速,在碱性溶液中水解缓慢,在纯水中水解反应速率会随反应进行快速下降。在纯水中反应速率快速下降的原因是___________。
(4)相同条件下,三种试制的催化剂X、Y和Z在碱性溶液中催化水解产的体积随反应时间的变化如图。
下列相关结论正确的是___________(填序号)。
a.反应至时,使用X产生的体积是使用Y的2倍
b.与Y相比,X降低反应的活化能更多
c.Z无催化活性
(5)在起始温度不同、其他条件相同的情况下进行水解反应的对比实验,的生成速率与浓度的关系如图所示。在反应过程中,体系温度随反应进行逐渐升高,催化剂活性保持不变。
①图中起始温度较高的实验对应的曲线是___________(填“M”或“N”)。
②曲线M中,p点之前的生成速率提高,p点之后的生成速率降低,请回答曲线M变化的主要原因:___________。
Ⅲ.NaBH4的再生
(6)用惰性电极电解碱性溶液,在阳极生成,在阴极生成和,实现的再生。总反应为,阴极的电极反应式为___________。
18. 为消除燃煤烟气中含有的还原性气体(还原性:SO2>NO),研究者提出如下烟气“脱硫”、“脱硝”的方法。回答下列问题:
【方法一】以 作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”,将烟气中的转化为。
(1)溶液理论上最多能吸收标准状况下的体积为___________。
(2)实验室利用模拟烟气(模拟烟气中和 的物质的量之比为)探究该方法“脱硫”“脱硝”的效果,一定时间内,温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图所示:
①的脱除率高于 ,主要原因是___________。
②时,吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为___________。
【方法二】技术(选择性催化还原氮氧化物)
研究表明,铁基催化剂在范围内实现技术的过程如图所示:
(3)根据上述机理,在整个反应过程中的作用为___________。
(4)若使用锰基催化剂(活性物质为)代替铁基催化剂,烟气中的 脱除率会大幅降低,结合化学方程式解释相关原因:___________。
(5)向反应体系中添加可显著提高 脱除率,原因是与 反应生成和;再与发生反应转化为,则的离子符号为___________。
19. Cu元素及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途。请回答下列问题:
(1)基态Cu原子价电子排布图为___________,其基态原子核外电子的运动状态有___________种。
(2)从物质形态角度分析,铜粉没有金属光泽呈现黑色的原因:___________。
(3)4-甲基咪唑()可与Cu+形成配合物。
①4-甲基咪唑中___________(填“1”或“3”)号N原子更容易与Cu+形成配位键。
②4-甲基咪唑中的大π键可表示为___________。(表示方法为Π,n为形成大π键原子个数,m为形成大π键电子个数)
(4)氮、铜形成的某一种化合物的立方晶系晶体如图乙,晶胞中氮原子只有一种位置,沿体对角线投影图甲所示。
①则N原子位于晶胞的___________。(填标号)
A.顶点 B.棱心 C.面心 D.体心
②晶体中与Cu原子等距且最近的Cu原子有___________个。
③已知晶胞中最近的两个Cu原子间距离为a pm,则晶体的密度为___________g·cm(用含a、的代数式表示)。
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