精品解析:福建省厦门第一中学2025-2026学年高三上学期12月月考化学试卷
2026-06-28
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 厦门市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.30 MB |
| 发布时间 | 2026-06-28 |
| 更新时间 | 2026-06-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58533936.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
福建省厦门第一中学2025-2026学年上学期12月月考
高三年化学试卷
2025.12
说明:1.完成时间75分钟
2.可能用到的相对原子质量:O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Re-186
一、单项选择题
1. 泉州作为古代海上丝绸之路的重要起点,在茶叶、丝绸、瓷器等贸易中扮演关键角色。下列有关说法错误的是
A. 茶叶中含儿茶素(酚类物质),其具有抗氧化性
B. 丝绸主要成分是蛋白质,其属于天然有机高分子
C. 远看是纱,近看是瓷——白瓷是典型的共价晶体
D. 海船中使用的钢铁材料在海水中易发生吸氧腐蚀
2. 下列实验能达到目的的是
选项
实验目的
实验方法或操作
A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
判断反应后是否沉淀完全
将溶液与溶液混合反应后静置,向上层清液中再加几滴溶液
C
探究浓度对化学反应速率的影响
量取相同体积、不同浓度的NaClO溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
D
探究木炭还原
将灼热的木炭颗粒加到浓硝酸中,出现大量红棕色气体
A. A B. B C. C D. D
3. 有机物M是一种用于治疗非酒精性脂肪性肝炎的药物中间体,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A. A的化学名称为2-甲基丙酸 B. B可发生水解反应、消去反应
C. L能与水溶液反应 D. M中存在4个键
4. 合成氨工业中用铜氨溶液除去原料气中CO,其反应为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 充分反应后,配体的个数从增加到
B. 每生成1 mol 转移电子数目为
C. 1 mol 中,含键的数目与键的数目比为
D. 100 g质量分数为17%的溶液中,H原子总数为
5. 短周期元素的原子序数依次增大,同主族。甲、乙、丙分别是由以上四种元素中的两种组成的化合物,丁是由以上三种元素组成的化合物;甲与乙摩尔质量相同,乙为淡黄色固体,上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物省略),下列说法中一定正确的是
A. 图中有两个氧化还原反应 B. 丁中含有离子键、共价键和配位键
C. 摩尔质量:戊>丙,沸点:丙>戊 D. 简单离子半径:
6. 下列实验的相应操作中不能达到实验目的是
A. 甲装置:用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可析出深蓝色晶体
B. 乙装置:先通再通,可制备
C. 丙装置:制备无水
D. 丁装置:用标准溶液滴定锥形瓶中的碘水
7. 超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶。一定条件下,测得含醋酸的超临界水被氧气氧化结果如图所示,其中x为以碳元素计算的物质的量分数,t为反应时间。下列说法正确的是
A. 随温度升高,(醋酸氧化)比(CO氧化)的增幅大
B. 点前,始终存在(醋酸氧化)(CO氧化)
C. 醋酸消耗速率或二氧化碳生成速率都可以表示氧化反应的速率,且两者比值为
D. 前3 s内,(醋酸氧化)
8. 废旧三元锂离子电池处理后得到的正极活性材料(主要成分为,还含铝等杂质),用来制备镍钴锰酸锂产品的主要流程示意图如下。下列说法错误的是
已知:①温度升高,溶解度下降;
②离子浓度小于时,视为完全沉淀
③中Ni、Co、Mn的化合价相同
④室温下,、、的分别为、、
A. 浸取时,做还原剂
B. 除铝时的离子方程式:
C. 共沉淀时,
D. 沉锂的操作依次为加溶液、蒸发浓缩、冷却结晶、热水洗涤干燥
9. 一种循环产氢体系是将锌-多硫化物电池与H2生产装置集成,最大化利用了间歇性太阳光,实现日夜不间断生产氢气,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 硅太阳能电池、锌-多硫化物电池均可实现化学能转化为电能
B. 夜间工作时,循环产氢体系应将电极a与c相接、b与d相接
C. 日间工作时,b电极的反应式为
D. H2生产装置工作时,若使用阳离子交换膜,Na+向d电极方向迁移
10. 常温下,在含浓度均为的、的混合溶液中滴同浓度的氨水,溶液中某些粒子浓度的负对数[,、、]与的关如图所示,已知常温下,溶解度大于。
下列叙述错误的是
A. 代表与关系
B. 的数量级为
C. 时,
D. 的
二、填空题
11. 过渡元素金属单质及其化合物在化工生产、材料科学等方面应用广泛。回答下列问题:
(Ⅰ)第ⅦB族金属Re(铼)的配合物在催化均相加氢领域的发展前景广阔。
(1)配合物中元素Re的化合价为___________;
(2)Re的某配合物的结构如图所示(Ph代表苯基)。
利用该配合物催化苯乙酮加氢制1-苯乙醇可能的反应机理如下图所示(Me代表),下列说法正确的是___________。
A. 反应过程中有4种中间产物
B. 此反应过程的原子利用率是100%
C. 用HD代替最多能得到四种有机产物
D. 此过程有极性键和非极性共价键的断裂与形成
(3)铼的某种氧化物的晶体结构为立方晶胞(晶胞参数为a nm),沿x、y、z轴方向投影均得如图所示投影图,则Re在晶胞中的位置为___________;晶胞中与一个Re距离最近且相等的O的个数为___________;晶体的密度为___________(设为阿伏加德罗常数的值)。
(Ⅱ)
(4)18电子规则称为有效原子序数法则,是过渡金属簇合物一个经验规则。(18电子=中心原子的价电子数+配原子提供的电子数)。如CO(羰基)提供2个电子,H、F等原子提供1个电子,是符合18电子规则的羰基配位化合物。以铁为中心的纯羰基配位化合物满足18电子规则,该化合物的化学式是___________;
(Ⅲ)
(5)一种电解质可循环流动的新型电池如图所示,M极材料为,N极材料为(已知电极电势:,。
①M极是该电池的___________(填“正极”或“负极”),N极的电极反应式为___________。
②电池工作过程中,电解质溶液的质量___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(Ⅳ)
(6)Hg在元素周期表中位置是第6周期第ⅡB族,其氯化物溶液可用于手术刀消毒。与的混合溶液中主要存在平衡:
的溶液中加入NaCl固体(设溶液体积保持不变),溶液中含氯微粒的物质的量分数随的变化如图所示。[已知]。
①熔融状态的不能导电,是___________。
A.离子晶体 B.共价晶体 C.分子晶体 D.混合晶体
②中Hg的杂化方式___________。
③A点溶液中___________。
④A点溶液中___________。
12. 苯甲酰氯()是无色液体,遇水或乙醇逐渐水解或醇解,可用作制备染料、香料、有机过氧化物、药品和树脂的重要中间体。实验室可用苯甲酸与氯化亚砜()制备苯甲酰氯。
Ⅰ.氯化亚砜的制备:采用硫黄、二氧化硫、氯气为原料,在活性炭催化作用下的合成反应为、,副反应为(部分加热仪器略,已知:氯化亚砜遇水易水解)。
回答下列问题:
(1)苯甲酰氯()分子中元素的电负性由大到小的顺序是___________,氯化亚砜()分子的空间构型为___________。
(2)仪器M的名称是___________。
(3)按气流进出三颈烧瓶的接口连接顺序是___________(填小写字母)。
(4)碱石灰的作用是___________。
(5)实验开始时,先打开仪器Q中的旋塞反应一段时间,再打开仪器N中旋塞的目的是___________。
Ⅱ.制备苯甲酰氯的装置如图所示:
(6)从含少量氯化钠的苯甲酸粗产品中提纯苯甲酸的方法是___________。
(7)试剂Y是___________。
(8)三颈烧瓶中等物质的量的苯甲酸与发生反应的化学方程式是___________。
13. 磷尾矿是磷矿石浮选过程中排放的工业废弃物,主要含有和,工业上通过以下流程从磷尾矿中提取钙、镁、磷,具有较高的经济与生态环境效应。
(1)基态磷原子价层电子的轨道表示式为_______。
(2)如图是不同煅烧温度下磷尾矿的X射线衍射图谱,通过测定矿物晶体结构获得其组成信息,如(a)图表示600℃矿物由、组成,即尚未分解。由图可知分解温度_______(填“>”、“<”或“=”),磷尾矿在900℃条件下煅烧的方程式为_______。
(3)“浸钙”时加入一定量0.1 mol/L的溶液,若浸取液Ⅰ中为,则此时溶液中_______(结果保留2位有效数字),已知,。
(4)“沉钙”反应的离子方程式为_______。
(5)浸取液Ⅱ中的含量可以铬黑T(以表示)为指示剂,用EDTA(以表示)标准液滴定测得,已知:
①滴定终点时锥形瓶中溶液颜色变化为_______。
②滴定分析发现,将温度从40℃升高到90℃可以显著提高“浸镁”效率,从化学平衡的角度分析原因_______。
(6)“酸解”反应制备的化学方程式为_______。
14. I.将二氧化碳转化为能源是缓解温室效应和能源问题的方案之一,和在一定条件下可转化为,转化过程中发生的反应如下:
反应i(主反应): ;
反应ii(副反应):
甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为
回答下列问题:
(1)___________;有利于反应i自发进行的条件是___________(填“高温”或“低温”)。
(2)催化加氢合成的过程中,活化的可能途径如图1所示(“*”表示物质吸附在催化剂表面),CO是活化的优势中间体,原因是___________。
(3)在一绝热恒容的密闭容器中发生上述反应,下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A. 的分压保持不变 B. 混合气体的密度保持不变
C. 保持不变 D. 密闭容器中温度保持不变
(4)在恒容条件下,按的投料比进行反应i和反应ii,平衡时、和CO在含碳物质中的体积分数[]随温度T的变化如图2所示。
①曲线b表示的含碳物质的名称为___________。
②M点时反应ⅱ的___________(以分压表示,分压=总压×该物质的物质的量分数,结果保留至小数点后两位)。
Ⅱ.电还原制备高附加值的有机物
已知:Sn、In、Bi的活性位点对O的连接能力较强,Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强,Cu对CO的吸附能力远强于Au,且Cu吸附CO后不易脱离。
(5)电还原可能的反应机理如图所示(*CO表示吸附态的CO)。
①参照机理图画出A的结构:___________。
②若还原产物主要为HCOOH,应选择___________(填“Sn”“Au”或“Cu”)做催化剂。
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福建省厦门第一中学2025-2026学年上学期12月月考
高三年化学试卷
2025.12
说明:1.完成时间75分钟
2.可能用到的相对原子质量:O-16 S-32 Fe-56 Cu-64 Re-186
一、单项选择题
1. 泉州作为古代海上丝绸之路的重要起点,在茶叶、丝绸、瓷器等贸易中扮演关键角色。下列有关说法错误的是
A. 茶叶中含儿茶素(酚类物质),其具有抗氧化性
B. 丝绸主要成分是蛋白质,其属于天然有机高分子
C. 远看是纱,近看是瓷——白瓷是典型的共价晶体
D. 海船中使用的钢铁材料在海水中易发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.酚羟基具有还原性,易被空气中的氧气氧化,儿茶素属于酚类物质,说明分子中含有酚羟基,具有抗氧化性,A正确;
B.丝绸主要成分为天然有机高分子化合物蛋白质,B正确;
C.白瓷主要成分是硅酸盐,硅酸盐属于离子晶体,不属于共价晶体,C错误;
D.海水为电解质溶液,海船中使用的钢铁材料在海水中易形成原电池而发生吸氧腐蚀,D正确;
故选C。
2. 下列实验能达到目的的是
选项
实验目的
实验方法或操作
A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
判断反应后是否沉淀完全
将溶液与溶液混合反应后静置,向上层清液中再加几滴溶液
C
探究浓度对化学反应速率的影响
量取相同体积、不同浓度的NaClO溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
D
探究木炭还原
将灼热的木炭颗粒加到浓硝酸中,出现大量红棕色气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸碱中和滴定中无保温措施,热量损失大,无法准确测定中和反应的反应热,A错误;
B.向上层清液中加入Na2SO3溶液,若出现浑浊,说明Ba2+未沉淀完全,反之则沉淀完全,B正确;
C.NaClO与Na2SO3反应无明显现象(如沉淀、气体或颜色变化),无法通过对比现象探究浓度对化学反应速率的影响,C错误;
D.浓硝酸受热会自身分解生成红棕色,无法证明红棕色气体是木炭还原硝酸得到的产物,不能达到目的,D错误;
故选B。
3. 有机物M是一种用于治疗非酒精性脂肪性肝炎的药物中间体,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A. A的化学名称为2-甲基丙酸 B. B可发生水解反应、消去反应
C. L能与水溶液反应 D. M中存在4个键
【答案】D
【解析】
【详解】A.A为主链为3的羧酸,2号碳上有甲基,名称为2-甲基丙酸,A正确;
B.B分子中含碳溴键,可发生水解反应,溴原子的β位上有氢原子,可以发生消去反应,B正确;
C.L中含与苯环相连的-ONa,能与CO2水溶液反应转化为酚羟基,C正确;
D.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,由结构,M中存在5个C-Oσ键,D错误;
故选D。
4. 合成氨工业中用铜氨溶液除去原料气中CO,其反应为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 充分反应后,配体的个数从增加到
B. 每生成1 mol 转移电子数目为
C. 1 mol 中,含键的数目与键的数目比为
D. 100 g质量分数为17%的溶液中,H原子总数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应为可逆反应,无法完全转化为,配体实际增加数不确定,不能从增加到,A错误;
B.反应中各元素的化合价均无变化,无电子转移,B错误;
C.中,三个各有个键,共个键;三个配位键均为键,共个键;与的配位键为键(个),内部含键(个),两个键;无其他键;故中含键总数为,键总数为,则键与键数目比为,C正确;
D.溶液中,为,含原子,但水中也含原子,故原子总数远大于,D错误;
故选C。
5. 短周期元素的原子序数依次增大,同主族。甲、乙、丙分别是由以上四种元素中的两种组成的化合物,丁是由以上三种元素组成的化合物;甲与乙摩尔质量相同,乙为淡黄色固体,上述物质之间的转化关系如图所示(部分生成物省略),下列说法中一定正确的是
A. 图中有两个氧化还原反应 B. 丁中含有离子键、共价键和配位键
C. 摩尔质量:戊>丙,沸点:丙>戊 D. 简单离子半径:
【答案】D
【解析】
【分析】乙为淡黄色固体,乙为Na2O2,甲与乙摩尔质量相同,推测甲为Na2S,短周期元素的原子序数依次增大,同主族,则Y为O,W为S,根据图中的转化关系,戊为NaHS,丁为NaOH,丙为H2O,则X为H,Z为Na。
【详解】A.过氧化钠与水的反应是氧化还原反应,图中其它反应为非氧化还原反应,A错误;
B.丁为NaOH,含有离子键、共价键,没有配位键,B错误;
C.戊为NaHS,丙为H2O,摩尔质量:NaHS>H2O,NaHS是离子化合物,沸点:NaHS>H2O,C错误;
D.S2-核外三层电子,离子半径最大,O2-、Na+核外电子排布相同,离子半径序大径小,H+半径最小,简单离子半径:,D正确;
故选D。
6. 下列实验的相应操作中不能达到实验目的是
A. 甲装置:用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可析出深蓝色晶体
B. 乙装置:先通再通,可制备
C. 丙装置:制备无水
D. 丁装置:用标准溶液滴定锥形瓶中的碘水
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇可降低硫酸四氨合铜的溶解度,用玻璃棒摩擦烧杯内壁产生微小的晶核,可析出深蓝色晶体,能达到实验目的,A不可选;
B.溶解度大,先通使溶液呈碱性以吸收更多,又因极易溶于水,因此将通入饱和食盐水时采用短管进可防止倒吸,稀硫酸可吸收多余的氨气,能达到实验目的,B不可选;
C.丙装置中,在氯化氢气流中加热,可抑制氯化镁水解,从而制备无水,能达到实验目的,C不可选;
D.用标准溶液滴定锥形瓶中的碘水,硫代硫酸钠溶液显碱性,应使用碱式滴定管,而图中是酸式滴定管,不能达到实验目的,D可选;
故选D。
7. 超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶。一定条件下,测得含醋酸的超临界水被氧气氧化结果如图所示,其中x为以碳元素计算的物质的量分数,t为反应时间。下列说法正确的是
A. 随温度升高,(醋酸氧化)比(CO氧化)的增幅大
B. 点前,始终存在(醋酸氧化)(CO氧化)
C. 醋酸消耗速率或二氧化碳生成速率都可以表示氧化反应的速率,且两者比值为
D. 前3 s内,(醋酸氧化)
【答案】A
【解析】
【分析】由第一幅图可知,该反应的过程为醋酸先被氧化为,再被氧化为。
【详解】A.从第二幅图可知:温度越高,峰值出现的时间提前且峰值更高,这说明温度升高,醋酸氧化为的速率和氧化为的速率均加快。峰值更高,说明醋酸氧化为的速率增幅大于氧化为的速率增幅,导致的积累量增加。因此,随温度升高,(醋酸氧化)的增幅大于(氧化),A正确;
B.由第一幅图可知,曲线中,最高点前(醋酸氧化)(氧化),不断增加;最高点后(醋酸氧化)(氧化),不断减少;M点位于最高点的右边,B错误;
C.由分析可知该氧化反应分两步进行,不同时间段内两个反应进行的速率不同,则醋酸的消耗速率与的生成速率的比值不一定是1:2,C错误;
D.由第一幅图可知,前内,醋酸的碳元素物质的量分数从1减少到。则醋酸的浓度变化量为 。所以, (醋酸氧化) ,D错误;
故选A。
8. 废旧三元锂离子电池处理后得到的正极活性材料(主要成分为,还含铝等杂质),用来制备镍钴锰酸锂产品的主要流程示意图如下。下列说法错误的是
已知:①温度升高,溶解度下降;
②离子浓度小于时,视为完全沉淀
③中Ni、Co、Mn的化合价相同
④室温下,、、的分别为、、
A. 浸取时,做还原剂
B. 除铝时的离子方程式:
C. 共沉淀时,
D. 沉锂的操作依次为加溶液、蒸发浓缩、冷却结晶、热水洗涤干燥
【答案】D
【解析】
【分析】首先,需要分析整个工艺流程:浸取:将正极活性材料与硫酸、过氧化氢混合,溶解出 、 、 、 、 等离子,H2O2起到还原剂的作用。除铝:加入 NH4HCO3,调节 pH 使 沉淀为 ,而其他金属离子留在溶液中。调整比例:通过加入相应离子,使 。共沉淀:加入碱液,使 、 、 共沉淀为钴镍锰氢氧化物。沉锂:加入Na2CO3溶液,沉淀 为 Li2CO3。焙烧:将Li2CO3与钴镍锰氢氧化物混合焙烧,得到最终产品。
【详解】A.正极材料中Ni、Co、Mn为+3价(已知③),浸取后转化为+2价离子。H2O2将金属离子还原,自身被氧化为O2,故 H2O2作还原剂,A正确;
B.加入NH4HCO3使Al3+沉淀,发生双水解:,方程式原子与电荷守恒,符合实际,B正确;
C.要求 Ni2+、Co2+、Mn2+完全沉淀(浓度 < 10-5 mol·L⁻¹)。根据Ksp计算所需最小 c(OH⁻):Mn(OH)2最难沉淀,需: ,故控制pH > 10.1可确保三者完全沉淀,C正确;
D.已知Li2CO3溶解度随温度升高而降低。正确操作应为:加Na2CO3溶液沉淀Li⁺;趁热过滤(因高温下溶解度小,利于析出);热水洗涤(减少溶解损失);干燥。D中“冷却结晶”会导致Li2CO3溶解度增大,不利于结晶,D错误。
故选D。
9. 一种循环产氢体系是将锌-多硫化物电池与H2生产装置集成,最大化利用了间歇性太阳光,实现日夜不间断生产氢气,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 硅太阳能电池、锌-多硫化物电池均可实现化学能转化为电能
B. 夜间工作时,循环产氢体系应将电极a与c相接、b与d相接
C. 日间工作时,b电极的反应式为
D. H2生产装置工作时,若使用阳离子交换膜,Na+向d电极方向迁移
【答案】D
【解析】
【分析】由电子流向可知,放电时,a极锌失去电子发生氧化反应为负极,则b为正极;氢气生产装置中d极,水放电生成氢气,发生还原反应,d为阴极,则c为阳极;白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电,实现电能向化学能的转化,夜间作电源,给H2装置充电,电解反应产生H2,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电,实现电能向化学能的转化,晚上实现化学能向电能的转化,但硅太阳能电池是将太阳能转化为电能,而不是化学能转化为电能,A错误;
B.左侧锌一多硫化物电池夜间作电源,给H2装置充电,电解反应产生H2,结合分析可知,应将电极ad、bc分别连接,B错误;
C.白天工作时,锌一多硫化物电池处于充电状态,则b电极是阳极,发生氧化反应,电极反应式为:,C错误;
D.由分析可知,H2生产装置工作时,c电极为阳极,d电极为阴极,若使用阳离子交换膜,则阳离子Na+向阴极即d电极方向迁移,D正确;
故答案为:D。
10. 常温下,在含浓度均为的、的混合溶液中滴同浓度的氨水,溶液中某些粒子浓度的负对数[,、、]与的关如图所示,已知常温下,溶解度大于。
下列叙述错误的是
A. 代表与关系
B. 的数量级为
C. 时,
D. 的
【答案】C
【解析】
【分析】(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) =c(Mg2+)×c2(OH-)、(s)Fe2+(aq)+2OH-(aq) =c(Fe2+)×c2(OH-),pH越大,c(OH-)越大,c(Mg2+)或c(Fe2+)越小,pX越大,故L3表示-lg]与的关系,Kb=,取a点(6.98,2.27)数值计算:Kb=102.27×=10-4.75;常温下,溶解度大于,则>,c(Mg2+)=c(Fe2+)时前者c(OH-)更大,pH更大,故L1代表与关系,代表与关系。
【详解】A.由分析可知L2代表-lgc(Mg2+)与pH的关系,A正确;
B.L1代表与关系,带入a点(6.98,2.27)数值计算,Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)·c2(OH-)=10-2.27×()2=10-16.31,数量级为10-17,B正确;
C.当V=40时,NH3·H2O恰好与0.001 mol Fe2+、0.001 mol Mg2+完全反应生成Mg(OH)2、Fe(OH)2沉淀和0.004 mol ,溶液为NH4Cl溶液。水解使溶液显酸性,故c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-),C错误;
D.反应Mg2++2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2的平衡常数K=Kb2[NH3·H2O]/Ksp[Mg(OH)2]。取L2(Mg2+)在pH=12时,pX=5即c(Mg2+)=10-5mol/L,c(OH-)=10-2 mol/L,Ksp[Mg(OH)2]=10-5×(10-2)2=10-9,Kb=10-4.75,则K=(10-4.75)2/10-9=10-0.5<1<100,D正确;
故选C。
二、填空题
11. 过渡元素金属单质及其化合物在化工生产、材料科学等方面应用广泛。回答下列问题:
(Ⅰ)第ⅦB族金属Re(铼)的配合物在催化均相加氢领域的发展前景广阔。
(1)配合物中元素Re的化合价为___________;
(2)Re的某配合物的结构如图所示(Ph代表苯基)。
利用该配合物催化苯乙酮加氢制1-苯乙醇可能的反应机理如下图所示(Me代表),下列说法正确的是___________。
A. 反应过程中有4种中间产物
B. 此反应过程的原子利用率是100%
C. 用HD代替最多能得到四种有机产物
D. 此过程有极性键和非极性共价键的断裂与形成
(3)铼的某种氧化物的晶体结构为立方晶胞(晶胞参数为a nm),沿x、y、z轴方向投影均得如图所示投影图,则Re在晶胞中的位置为___________;晶胞中与一个Re距离最近且相等的O的个数为___________;晶体的密度为___________(设为阿伏加德罗常数的值)。
(Ⅱ)
(4)18电子规则称为有效原子序数法则,是过渡金属簇合物一个经验规则。(18电子=中心原子的价电子数+配原子提供的电子数)。如CO(羰基)提供2个电子,H、F等原子提供1个电子,是符合18电子规则的羰基配位化合物。以铁为中心的纯羰基配位化合物满足18电子规则,该化合物的化学式是___________;
(Ⅲ)
(5)一种电解质可循环流动的新型电池如图所示,M极材料为,N极材料为(已知电极电势:,。
①M极是该电池的___________(填“正极”或“负极”),N极的电极反应式为___________。
②电池工作过程中,电解质溶液的质量___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(Ⅳ)
(6)Hg在元素周期表中位置是第6周期第ⅡB族,其氯化物溶液可用于手术刀消毒。与的混合溶液中主要存在平衡:
的溶液中加入NaCl固体(设溶液体积保持不变),溶液中含氯微粒的物质的量分数随的变化如图所示。[已知]。
①熔融状态的不能导电,是___________。
A.离子晶体 B.共价晶体 C.分子晶体 D.混合晶体
②中Hg的杂化方式___________。
③A点溶液中___________。
④A点溶液中___________。
【答案】(1) (2)AC
(3) ①. 顶点 ②. 6 ③.
(4)
(5) ①. 负极 ②. ③. 不变
(6) ①. C ②. sp杂化 ③. ④. 或
【解析】
【小问1详解】
由题干可知:为配合物 ,故其中元素为-1价,Re和H的化合价代数和为-2,Re的化合价为+7价;
【小问2详解】
A.由图可知,反应过程中有4种中间产物,A正确;
B.苯乙酮加氢制1-苯乙醇的反应为:,但该反应过程中消耗氢气用于Re配合物的活化,有HCl生成,属于取代反应,则原子利用率小于100%,B错误;
C.用HD代替最多能得到四种有机产物,分别为:、、、,C正确;
D.由图可知,此过程有H-H键的断裂,即有非极性共价键的断裂;有C-H键、H-Cl键、O-H键的形成,即没有非极性共价键的形成,D错误;
故选AC。
【小问3详解】
①如图所示,Re、O分别位于立方晶胞沿x、y、z轴方向投影图的顶点和边的中心,因此Re位于立方晶胞的顶点;②O位于立方晶胞的棱上,则晶体中与一个Re距离最近且相等的O的个数为6;③一个晶胞中Re的个数为:,O的个数为,则晶体的密度为: g⋅cm−3。
【小问4详解】
由题干得,铁的价层电子数为8,需再配10电子满足18电子规则,CO(羰基)提供2个电子,故需5个羰基,所以配合物为:;
【小问5详解】
①由电子流向可知,M为电子流出的电极,为负极;②N为正极,正极得电子,故电极反应式为:;③负极为,电极反应式为:,若电路中通过2 mol ,则负极电极质量减少64 g ,故溶液中的铜离子增加64 g,正极电极生成,故溶液中的消耗96 g,氢离子消耗4 g,水生成36 g,溶液质量变化为:64+36-4-96=0,故电解质溶液质量不变;
【小问6详解】
①熔融状态的不能导电,说明不存在自由移动的离子,又因其可溶于水,故为分子晶体,选C;
②Hg在元素周期表中位置是第6周期第ⅡB族,其价电子排布式为:,参与成键的价电子数为2,故根据计算得:价层电子对数=2+=2,故其杂化方式为杂化;
③由图可知,A点,,,,
④,已知,带入得: ,联立得:,因为,故或
12. 苯甲酰氯()是无色液体,遇水或乙醇逐渐水解或醇解,可用作制备染料、香料、有机过氧化物、药品和树脂的重要中间体。实验室可用苯甲酸与氯化亚砜()制备苯甲酰氯。
Ⅰ.氯化亚砜的制备:采用硫黄、二氧化硫、氯气为原料,在活性炭催化作用下的合成反应为、,副反应为(部分加热仪器略,已知:氯化亚砜遇水易水解)。
回答下列问题:
(1)苯甲酰氯()分子中元素的电负性由大到小的顺序是___________,氯化亚砜()分子的空间构型为___________。
(2)仪器M的名称是___________。
(3)按气流进出三颈烧瓶的接口连接顺序是___________(填小写字母)。
(4)碱石灰的作用是___________。
(5)实验开始时,先打开仪器Q中的旋塞反应一段时间,再打开仪器N中旋塞的目的是___________。
Ⅱ.制备苯甲酰氯的装置如图所示:
(6)从含少量氯化钠的苯甲酸粗产品中提纯苯甲酸的方法是___________。
(7)试剂Y是___________。
(8)三颈烧瓶中等物质的量的苯甲酸与发生反应的化学方程式是___________。
【答案】(1) ①. ②. 三角锥形
(2)球形冷凝管 (3)ebahicdfg
(4)吸收和,同时防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中
(5)先由与S反应生成,减少产生,提高的产率
(6)重结晶 (7)NaOH溶液
(8)
【解析】
【分析】浓盐酸与二氧化锰在加热条件下生成氯气,然后通过饱和食盐水除去氯化氢气体,再通入浓硫酸除去水蒸气,由c口进入三颈烧瓶,70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,经浓硫酸干燥,氯气和二氧化硫通入盛有硫黄的三颈烧瓶中,发生题干所述的主反应生成氯化亚砜,最后用碱石灰进行尾气处理;
【小问1详解】
同一周期从左到右电负性增大,同一主族从上到下电负性减小。苯甲酰氯()分子中H、O、Cl、C中,O的电负性最大(位于周期表右上角),Cl次之,C较小,H最小,因此顺序为;
SOCl2中心S原子价层电子对数为3+=4,采用sp3杂化,分子的空间构型为三角锥形;
【小问2详解】
仪器M的名称是球形冷凝管,故答案为:球形冷凝管;
【小问3详解】
由分析知,按气流进出三颈烧瓶的接口连接顺序是ebahicdfg,故答案为:ebahicdfg;
【小问4详解】
碱石灰的作用是吸收和,同时防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中,故答案为:吸收和,同时防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中;
【小问5详解】
实验开始时,先打开仪器Q中的旋塞反应一段时间,再打开仪器N中旋塞的目的是先由Cl2与S反应生成S2Cl2,减少SO2Cl2产生,提高SOCl2的产率,故答案为:先由Cl2与S反应生成S2Cl2,减少SO2Cl2产生,提高SOCl2的产率;
【小问6详解】
通过重结晶法可由含少量氯化钠的苯甲酸粗产品中提纯苯甲酸,故答案为;重结晶;
【小问7详解】
苯甲酸和氯化亚砜反应生成苯甲酰氯、二氧化硫和氯化氢,用试剂Y进行尾气处理,该溶液可以是NaOH溶液,故答案为:NaOH溶液;
【小问8详解】
三颈烧瓶用来制备苯甲酰氯,根据元素守恒推测还有SO2和HCl生成,反应的化学方程式是,故答案为:。
13. 磷尾矿是磷矿石浮选过程中排放的工业废弃物,主要含有和,工业上通过以下流程从磷尾矿中提取钙、镁、磷,具有较高的经济与生态环境效应。
(1)基态磷原子价层电子的轨道表示式为_______。
(2)如图是不同煅烧温度下磷尾矿的X射线衍射图谱,通过测定矿物晶体结构获得其组成信息,如(a)图表示600℃矿物由、组成,即尚未分解。由图可知分解温度_______(填“>”、“<”或“=”),磷尾矿在900℃条件下煅烧的方程式为_______。
(3)“浸钙”时加入一定量0.1 mol/L的溶液,若浸取液Ⅰ中为,则此时溶液中_______(结果保留2位有效数字),已知,。
(4)“沉钙”反应的离子方程式为_______。
(5)浸取液Ⅱ中的含量可以铬黑T(以表示)为指示剂,用EDTA(以表示)标准液滴定测得,已知:
①滴定终点时锥形瓶中溶液颜色变化为_______。
②滴定分析发现,将温度从40℃升高到90℃可以显著提高“浸镁”效率,从化学平衡的角度分析原因_______。
(6)“酸解”反应制备的化学方程式为_______。
【答案】(1) (2) ①. > ②.
(3)0.0018 (4)
(5) ①. 酒红色变蓝色 ②. ,温度升高,随大量氨逸出,平衡正向移动
(6)
【解析】
【分析】在处理磷尾矿的流程中,首先将磷尾矿置于900℃下煅烧,得到气体A,由磷尾矿的成分可推知气体A为CO2,向煅粉中加入NH4Cl浸钙,得到含Ca2+的浸取液Ⅰ,将CO2通入浸取液Ⅰ得到CaCO3,向浸钙后剩余固体中加入(NH4)2SO4浸镁,得到含Mg2+的浸取液Ⅱ,再将Mg2+沉淀得Mg(OH)2,最后向残留固体中加入浓硫酸酸解,生成H3PO4、CaSO4(固体C)和HF(气体B),从而实现钙、镁、磷的分离与提取;据此回答。
【小问1详解】
根据构造原理,基态磷原子的价层电子排布式为3s23p3,根据泡利原理、洪特规则,磷原子的价层电子轨道表示式为;
【小问2详解】
由X射线衍射图谱可知,600℃下该矿物尚未分解, 800℃下含Mg化合物只检测出MgO,说明MgCO3已完全分解,除Ca5(PO4)3F外,含Ca化合物检测出CaCO3和CaO,说明CaCO3发生分解,但未分解完全,900℃下未检测出碳酸盐,说明CaCO3·MgCO3已完全分解,因此CaCO3的分解温度大于MgCO3的分解温度,900℃下磷尾矿煅烧的方程式为;
【小问3详解】
浸取液中存在平衡,故,且,所以,而加入0.1 mol/L的NH4Cl后,可认为体系中,故;
【小问4详解】
由分析可知,沉钙过程中通入了CO2,故该过程的离子方程式为;
【小问5详解】
①滴定开始时将铬黑T加入含Mg2+的待测液中,铬黑T与Mg2+结合呈酒红色,用EDTA滴定后,EDTA与Mg2+结合,解除了铬黑T与Mg2+的结合,铬黑T指示剂恢复为蓝色,所以滴定终点时,锥形瓶中溶液颜色由酒红色变为蓝色;
②浸镁时发生反应,温度升高,大量逸出,使得平衡正向移动,可以显著提高浸镁效率;
【小问6详解】
酸解前已将CaCO3·MgCO3除去,剩余固体成分为Ca5(PO4)3F,其与浓硫酸反应得到磷酸、气体B和固体C,反应方程式为。
14. I.将二氧化碳转化为能源是缓解温室效应和能源问题的方案之一,和在一定条件下可转化为,转化过程中发生的反应如下:
反应i(主反应): ;
反应ii(副反应):
甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为
回答下列问题:
(1)___________;有利于反应i自发进行的条件是___________(填“高温”或“低温”)。
(2)催化加氢合成的过程中,活化的可能途径如图1所示(“*”表示物质吸附在催化剂表面),CO是活化的优势中间体,原因是___________。
(3)在一绝热恒容的密闭容器中发生上述反应,下列说法能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A. 的分压保持不变 B. 混合气体的密度保持不变
C. 保持不变 D. 密闭容器中温度保持不变
(4)在恒容条件下,按的投料比进行反应i和反应ii,平衡时、和CO在含碳物质中的体积分数[]随温度T的变化如图2所示。
①曲线b表示的含碳物质的名称为___________。
②M点时反应ⅱ的___________(以分压表示,分压=总压×该物质的物质的量分数,结果保留至小数点后两位)。
Ⅱ.电还原制备高附加值的有机物
已知:Sn、In、Bi的活性位点对O的连接能力较强,Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强,Cu对CO的吸附能力远强于Au,且Cu吸附CO后不易脱离。
(5)电还原可能的反应机理如图所示(*CO表示吸附态的CO)。
①参照机理图画出A的结构:___________。
②若还原产物主要为HCOOH,应选择___________(填“Sn”“Au”或“Cu”)做催化剂。
【答案】(1) ①. ②. 低温
(2)生成中间体CO的反应的活化能小、反应速率快,且产物能量低、稳定,有利于生成 (3)AD
(4) ①. 甲烷 ②. 0.39
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
利用已知的甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为 与反应ii(副反应): 配合,即可求得
故答案为:;
由于该反应既放热又使总气体物质的量减少(ΔS<0),故根据ΔG=ΔH−TΔS判断,“低温”更有利于反应 i 自发进行,故答案为:低温;
【小问2详解】
由题给机理图可知,先生成CO这一路径所需的活化能更低,且在催化剂表面上更稳定、后续加氢更容易,因此“CO是CO₂活化的优势中间体”的原因可表述为“生成CO的能垒更低、后续转化更容易”,故答案为:生成中间体CO的反应的活化能小、反应速率快,且产物能量低、稳定,有利于生成;
【小问3详解】
在“绝热、恒容”的密闭体系中,反应的吸热、放热会引起体系温度变化,一旦到达化学平衡,体系不再有净热效应且各组分的分压不再发生变化。选项A(“CO2的分压保持不变”)和D(“密闭容器中温度保持不变”)都能说明体系已达平衡,故答案为A、D;
【小问4详解】
图 2 中,a、b、c三条曲线分别表示CO2、CH4、CO在含碳物质中的体积分数随温度的变化。曲线 b 为CH4,“M(540,15)”可知:在此温度下,,由此可知,,,对副反应 ii,根据原子守恒法可得:O原子守恒法: H原子守恒法: ,由此可知平衡后总气体为,设平衡后总压为;
于是 ;
【小问5详解】
参照机理图,A通常是“CO2经单电子还原”生成的自由基阴离子,写作 ;
若主要产物是HCOOH,则宜选对“O”有较强结合能力的金属(如Sn、In、Bi)作催化剂。题干所述“Sn对O的连接能力较强”正有利于生成HCOO-中间体,故应填“Sn”。
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