内容正文:
2026届高中联盟12月高三联考
化学试卷
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间100分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5 Ti:48
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. “科技兴则民族兴,科技强则国家强。”下列说法正确的是
A. 嫦娥六号带回来的月球背面的样品中含有玻璃:玻璃是晶体
B. 长征八号甲运载火箭子级以液氧/煤油作为推进剂:煤油是纯净物
C. “奋斗者”号载人舱外壳采用的是新型钛合金材料:和互为同位素
D. 我国“人造太阳”核聚变实验装置实现“亿度千秒”运行:核聚变是化学变化
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 乙烯的球棍模型为
B. 的VSEPR模型为
C. 的电子式为:
D. 基态S原子的价电子排布式为
3. 劳动是一切幸福的源泉。下列劳动项目与相应化学知识没有关联的是
选项
生产劳动
涉及化学知识
A
用石灰浆抹墙变白
氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
用卤水点豆腐
溶液等电解质溶液使胶体聚沉
D
用NaOH和铝粉制成固体管道疏通剂
铝粉与NaOH溶液反应放热并产生
A. A B. B C. C D. D
4. 双酚A(BPA)的结构如图所示,在工业上常用于合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料。关于双酚A的下列说法正确的是
A. 含有苯环,故属于芳香烃
B. 滴加FeCl3溶液后,溶液显紫色
C. 可以与浓溴水发生取代反应,1 mol双酚A最多消耗2 mol Br2
D. 可以与Na2CO3溶液反应放出CO2
5. 化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是
A.铁屑除油污
B.加热碳酸氢钙溶液
C.溶解三氯化铁
D.灼烧干海带
A. A B. B C. C D. D
6. 北京大学材料物理研究所某团队利用相变和重结晶的方法,在非晶表面上实现了二维半导体碲化钼单晶薄膜的无缝制备。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 原子中含有中子数为
B. 28 g基态Si原子中含有价层电子数为
C. 晶体中含有Si—O键数为
D. 标准状况下,中含有O原子数为
7. 下列离子方程式正确的是
A. 足量锌粉加入稀硝酸中:
B. 氢氟酸雕刻玻璃:
C. 溶于烧碱溶液:
D. 通入酸性高锰酸钾溶液:
8. 硒化锌主要用于制造透红外线材料及红外线光学仪器,其立方晶胞结构如图甲所示(晶胞边长为。
下列说法正确的是
A. 锌、硒的配位数分别为4、2
B. 锌与硒的核间距最小值为
C. 每个硒原子周围最近且距离相等的硒原子数为6
D. 该晶胞在xy平面的投影如图乙,与yz平面的投影不相同
9. W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,鲍林电负性表中,以W和Li作为相对标准;的最高价氧化物对应的水化物和的简单氢化物都是二元酸;、、逐级失去电子的电离能数据如下表:
元素
X
Y
Z
电离能
496
738
578
4562
1451
1817
6912
7733
2745
9543
10540
11575
下列叙述正确的是
A. 简单离子半径:
B. 最高价氧化物对应水化物的碱性:
C. 化学键中离子键百分数:
D. 的空间结构为正四面体形
10. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将少量通入到溶液中,出现白色沉淀
探究是否溶于水
B
用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在pH试纸上,待颜色不变时与标准比色卡对比读数
测定NaClO溶液的pH
C
在1mL0.1mol·L-1酸性溶液中滴加5mL0.1mol·L-1溶液
检验+2价Fe的还原性
D
在沸腾的蒸馏水中滴加饱和溶液,边煮沸边搅拌
制备胶体
A. A B. B C. C D. D
11. 液氨可作为汽车未来的新能源,用于汽车的液氨―液氧燃料电池工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 电极a是正极
B. 工作时O2发生还原反应
C. 电子经导线由电极a流向电极b
D. 该装置实现了化学能转化为电能
12. 室温下时,向溶液中滴入溶液如图甲所示,溶液的pH与所加NaOH溶液的体积关系如图乙所示。下列说法错误的是
A. a点溶液
B. 加入NaOH溶液40 mL时水的电离程度最大
C. 配稀盐酸时,应该洗涤量取浓盐酸后的量筒并将洗涤液转移到容量瓶中
D. 如果将盐酸改为醋酸,则不能用甲基橙作指示剂
13. 工业上以软锰矿(主要成分为)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,主要流程如下。下列说法错误的是
A. “熔融氧化”应在铁坩埚中进行,陶瓷坩埚或坩埚均不行
B. “锰酸钾歧化”不能用浓或浓盐酸代替
C. “结晶”操作后的晶体可用蒸馏水洗涤高温干燥
D. 该流程中可循环使用的物质是滤渣
14. 电喷雾电离得到的(、、等)与反应可得。分别与、反应机理如图所示(两者历程相似,图中以示例)。已知:直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应
B. 步骤Ⅰ和步骤Ⅱ中都涉及键的断裂
C. 与的反应中步骤Ⅰ能量变化可用图中曲线c
D. 与的反应中,作氧化剂
二、非选择题(本题共5小题,共58分)
15. 新质生产力催生生物技术、新材料高质量发展。色胺酮来源于天然植物中药板蓝根,是板蓝根的抗菌、抗病毒活性成分之一。以甲醇为溶剂,可与色胺酮分子配位结合,形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物,其合成过程如图所示。
(1)Fe、Co、Ni同在元素周期表中第四周期第Ⅷ族,化学性质具有一定的相似性,写出生成的化学反应方程式_________。
(2)色胺酮分子中,含氧官能团名称为_________;所含元素第一电离能由大到小的顺序为_________;该分子结构上具有较好配位的氮原子和氧原子以及超共轭的平面大键体系,则分子中N原子的杂化类型为_________;形成配位键的N原子是_________(填“1”或“2”)。
(3)色胺酮钴配合物中钴的配位数为_________;X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子,是通过_________作用与色胺酮钴配合物相结合。
16. 金属Ti是制备飞机发动机叶片的重要材料,其中一种制备方法是利用氯气与TiO2反应制备TiCl4,然后使用Mg还原法制备金属Ti.某化学小组在实验室中制备TiCl4并测定其纯度。回答下列问题:
I. TiCl4的制备。(已知:①TiCl4的沸点为136.4℃,易水解,高温时易与氧气发生反应;②TiCl3具有较强的还原性,在空气中易被氧化。
(1)如图,装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(2)请按气流的方向连接装置,其顺序为a→h→i→f→g→j→k→___________→d→e(用小写字母表示,装置根据需要可重复使用),装置E的作用是___________。
(3)若装置F中碳粉被完全氧化为CO2气体,则该反应的化学方程式为___________。
II. TiCl4的纯度测定。
实验步骤:①取5.00 g TiCl4粗品溶于浓盐酸中,过滤,将滤液稀释至250 mL,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,向其中加入适量碳酸氢钠溶液待不再产生气泡;②向其中加入稍过量金属铝丝将TiCl4全部还原为TiCl3,塞上橡胶塞密封冷却至室温;③向锥形瓶中滴加2滴KSCN溶液,用0.1000 mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定发生反应Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+至终点,平行进行三次实验,测得平均消耗标准溶液25.00 mL。
(4)步骤①中加入适量碳酸氢钠溶液的目的为___________。
(5)达到滴定终点的现象为___________。
(6)TiCl4粗品的纯度为___________%(保留三位有效数字)。
17. 堆浸-反萃取-电积法是一种高效、环保的湿法冶金工艺,广泛应用于从低品位锌矿中提取锌。用该方法从锌矿(主要成分为ZnS,含有、CuS、NiS、等杂质)中获得锌的流程如下图所示:
已知:Ⅰ.“堆浸”时金属硫化物均转化为硫酸盐;Ⅱ.pH较大时,FeOOH为胶状沉淀。
回答下列问题:
(1)基态锌原子的最高能层符号为___________。
(2)“堆浸”时为了加快反应速率,可采取的措施为___________(任写一条);“堆浸渣”的主要成分为___________。
(3)“除铁”时生成FeOOH的离子方程式为___________。“除铁”适宜的pH为3.2,此时、、难以沉淀。但随着pH增大,、、的沉淀率均升高,原因可能为___________(任写一条)。
(4)为提高的萃取率,“萃取”时需要___________(填“一次萃取”或“多次萃取”),分离含锌有机相和含镍萃余液的操作为___________。
(5)“电积”时,在___________极(填“阴”或“阳”)获得锌。此流程中可循环利用的物质有锌、萃取剂和___________。
18. 磷在氯气中燃烧生成、,这两种卤化磷常用于制造农药等。
(1)已知:
Ⅰ.
Ⅱ. (b>a>0)
则反应Ⅰ自发进行的条件是_______; _______。
(2)T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol ,发生反应,经一段时间后反应达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
50
150
250
350
/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
①反应在_______~_______s之间达到平衡状态:在前50s内的平均速率_______。
②相同温度下,起始时向容器中充入1.0mol 、0.20mol 和0.20mol ,达到平衡前_______(填“>”“<”或“=”,下同)。
③平衡时,再充入2.0mol ,达到新平衡时,的体积分数_______原平衡时的体积分数。
(3)向恒容密闭容器中充入0.2mol 和0.2mol ,发生反应:。不同条件下反应体系总压强(p)随时间(t)的变化如图所示:
相对曲线b,曲线a改变的条件可能是_______;曲线c改变的条件可能是_______。
19. 由石油气裂解得到的烯烃合成乙二酸二乙酯和丙烯醇的流程如下:
已知:(R代表烃基)
(1)A的名称为_________。
(2)C的结构简式为_________。
(3)的反应类型为_________。
(4)G使溴水褪色参加反应的官能团的名称为_________。
(5)反应④的化学方程式为_________。
(6)写出由A合成C的路线_________(试剂任选)。
合成路线示例:
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2026届高中联盟12月高三联考
化学试卷
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间100分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cl:35.5 Ti:48
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. “科技兴则民族兴,科技强则国家强。”下列说法正确的是
A. 嫦娥六号带回来的月球背面的样品中含有玻璃:玻璃是晶体
B. 长征八号甲运载火箭子级以液氧/煤油作为推进剂:煤油是纯净物
C. “奋斗者”号载人舱外壳采用的是新型钛合金材料:和互为同位素
D. 我国“人造太阳”核聚变实验装置实现“亿度千秒”运行:核聚变是化学变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.玻璃又叫玻璃体,没有规则的晶体结构,属于非晶体,A错误;
B.煤油是石油分馏得到的由C11-C16多种烃类形成的混合物,B错误;
C.46Ti和47Ti的质子数相同、中子数不同,互为同位素,C正确;
D.核聚变是原子核层面的变化,没有涉及原子重组,属于核反应而非化学变化,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语或表述错误的是
A. 乙烯的球棍模型为
B. 的VSEPR模型为
C. 的电子式为:
D. 基态S原子的价电子排布式为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.乙烯的结构简式为CH2=CH2,球棍模型中碳原子(大球)通过双键连接,每个碳原子结合两个氢原子(小球),则乙烯的球棍模型为,A正确;
B.的中心原子的价层电子对数为,因此的VSEPR模型为四面体型,即,B错误;
C.与结构相似,电子式为,C错误;
D.基态S原子为16号元素,电子排布式为,价电子排布式为,D正确;
故答案为BC。
3. 劳动是一切幸福的源泉。下列劳动项目与相应化学知识没有关联的是
选项
生产劳动
涉及化学知识
A
用石灰浆抹墙变白
氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
用卤水点豆腐
溶液等电解质溶液使胶体聚沉
D
用NaOH和铝粉制成固体管道疏通剂
铝粉与NaOH溶液反应放热并产生
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.用石灰浆抹墙变白是由于氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,A正确;
B.次氯酸钠溶液消毒的主要原理是其氧化性而非碱性,B错误;
C.用卤水点豆腐是利用等电解质使豆浆中的蛋白质胶体聚沉,,C正确;
D.铝与NaOH反应生成H2并放热,可疏通管道,关联正确,D正确;
故答案选B。
4. 双酚A(BPA)的结构如图所示,在工业上常用于合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料。关于双酚A的下列说法正确的是
A. 含有苯环,故属于芳香烃
B. 滴加FeCl3溶液后,溶液显紫色
C. 可以与浓溴水发生取代反应,1 mol双酚A最多消耗2 mol Br2
D. 可以与Na2CO3溶液反应放出CO2
【答案】B
【解析】
【详解】A.双酚A含有C、H、O三种元素,不属于烃,故A错误;
B.双酚A分子中含有酚羟基,酚类物质与FeCl3溶液反应显紫色,故B正确;
C.酚与浓溴水发生取代反应时,溴原子取代酚羟基邻、对位的氢,双酚A每个苯环上酚羟基的邻位各有2个可取代,1 mol双酚A最多消耗4 mol Br2,故C错误;
D.酚羟基酸性弱于碳酸,与Na2CO3反应生成苯酚钠和NaHCO3,不会放出CO2,故D错误;
选B。
5. 化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是
A.铁屑除油污
B.加热碳酸氢钙溶液
C.溶解三氯化铁
D.灼烧干海带
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁屑除油污通常用碳酸钠碱性溶液加热,但若烧杯直接用酒精灯加热未垫石棉网,烧杯会因受热不均炸裂,图中未显示石棉网,操作错误,A错误;
B.加热碳酸氢钙溶液需用试管,试管加热液体时,液体体积不应超过试管容积的三分之一,且试管夹应夹在距管口三分之一处,图中夹持位置不当,操作错误,B错误;
C.三氯化铁溶解时,因Fe3+易水解(Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+),需加入浓盐酸以抑制水解,C正确;
D.灼烧干海带需用坩埚,但坩埚需要放置在泥三角上加热,图中未放置泥三角,D错误;
故选C。
6. 北京大学材料物理研究所某团队利用相变和重结晶的方法,在非晶表面上实现了二维半导体碲化钼单晶薄膜的无缝制备。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 原子中含有中子数为
B. 28 g基态Si原子中含有价层电子数为
C. 晶体中含有Si—O键数为
D. 标准状况下,中含有O原子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A. 原子的质量数为,原子序数为,中子数,因此该原子含中子数为 ,A错误;
B.硅的摩尔质量为, 基态原子为。硅原子的价层电子排布为,共 4 个价电子,因此价层电子数为,B错误;
C.的摩尔质量为, 晶体为。在晶体中,每个硅原子与 4 个氧原子形成键,因此含键数为,C正确;
D.标准状况下,气体的物质的量为,但在标准状况下为固体,不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算原子数,D错误;
故答案选C。
7. 下列离子方程式正确的是
A. 足量锌粉加入稀硝酸中:
B. 氢氟酸雕刻玻璃:
C. 溶于烧碱溶液:
D. 通入酸性高锰酸钾溶液:
【答案】C
【解析】
【详解】A.硝酸具有强氧化性,足量锌粉加入稀硝酸中会生成NO,反应的离子方程式为:,A错误;
B.HF是弱酸,不能拆成离子形式,B错误;
C.是两性氢氧化物,溶于烧碱溶液生成Na[Al(OH)4],反应的离子方程式为:,C正确;
D.通入酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式为:,D错误;
答案选C。
8. 硒化锌主要用于制造透红外线材料及红外线光学仪器,其立方晶胞结构如图甲所示(晶胞边长为。
下列说法正确的是
A. 锌、硒的配位数分别为4、2
B. 锌与硒的核间距最小值为
C. 每个硒原子周围最近且距离相等的硒原子数为6
D. 该晶胞在xy平面的投影如图乙,与yz平面的投影不相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.硒化锌的化学式为ZnSe,锌、硒的配位数相同,根据图甲可知均为4,A错误;
B.晶胞中每个锌与3个面心及1个顶点的硒距离最近,核间距最小值为晶胞体对角线的四分之一,即,B正确;
C.每个硒原子周围最近且距离相等的硒原子数为12(每个硒为中心,3个相互垂直的平面上各有4个硒),C错误;
D.该晶胞在xy平面及yz平面的投影均如图乙,D错误;
故选B。
9. W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,鲍林电负性表中,以W和Li作为相对标准;的最高价氧化物对应的水化物和的简单氢化物都是二元酸;、、逐级失去电子的电离能数据如下表:
元素
X
Y
Z
电离能
496
738
578
4562
1451
1817
6912
7733
2745
9543
10540
11575
下列叙述正确的是
A. 简单离子半径:
B. 最高价氧化物对应水化物的碱性:
C. 化学键中离子键百分数:
D. 的空间结构为正四面体形
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、R是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,鲍林电负性表中,以W和Li作为相对标准,W为氟,R的最高价氧化物对应的水化物和R的简单氢化物都是二元酸,R为硫元素,X的第一第二电离能差值最大为钠、Y的第二第三电离能差值最大为镁、Z的第三第四电离能差值最大为铝。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同原子序数越大半径越小,故简单离子半径,A错误;
B.元素金属性越强其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同周期从左到右金属性逐渐递减,故,B正确;
C.钠的电负性小更易给出电子,化学键中离子键百分数,C错误;
D.的价电子对数为,空间结构不是正四面体形,D错误;
故答案选B。
10. 下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
将少量通入到溶液中,出现白色沉淀
探究是否溶于水
B
用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在pH试纸上,待颜色不变时与标准比色卡对比读数
测定NaClO溶液的pH
C
在1mL0.1mol·L-1酸性溶液中滴加5mL0.1mol·L-1溶液
检验+2价Fe的还原性
D
在沸腾的蒸馏水中滴加饱和溶液,边煮沸边搅拌
制备胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2与Ba(NO3)2在酸性条件下发生氧化还原反应,生成BaSO4沉淀,而非BaSO3,无法验证BaSO3的溶解性,A错误;
B.NaClO溶液具有强氧化性,会漂白pH试纸的指示剂,导致无法准确测定pH,应使用pH计,B错误;
C.酸性KMnO4与Fe2+的物质的量符合1:5反应比例,KMnO4被完全还原,溶液褪色,可验证Fe2+的还原性,C正确;
D.持续煮沸和搅拌会使Fe(OH)3胶体聚沉为沉淀,正确操作应为滴加后短暂煮沸(向煮沸的蒸馏水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,可制得Fe(OH)3胶体),D错误;
综上所述,答案选C。
11. 液氨可作为汽车未来的新能源,用于汽车的液氨―液氧燃料电池工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 电极a是正极
B. 工作时O2发生还原反应
C. 电子经导线由电极a流向电极b
D. 该装置实现了化学能转化为电能
【答案】A
【解析】
【分析】从图分析a极NH3变为N2,发生了氧化反应,a极为负极;b极为正极,发生还原反应。
【详解】A.由以上分析可知,b为正极,a为负极,A项错误;
B.b极为正极,b极O2发生还原反应:O2+2H2O+4e-=4OH-,B项正确;
C.原电池中,电子由负极经导线流向正极,则电子从a极经导线流向b极,C项正确;
D.该装置为原电池,实现了化学能转化为电能,D项正确;
故选A。
12. 室温下时,向溶液中滴入溶液如图甲所示,溶液的pH与所加NaOH溶液的体积关系如图乙所示。下列说法错误的是
A. a点溶液
B. 加入NaOH溶液40 mL时水的电离程度最大
C. 配稀盐酸时,应该洗涤量取浓盐酸后的量筒并将洗涤液转移到容量瓶中
D. 如果将盐酸改为醋酸,则不能用甲基橙作指示剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.a点为未滴加NaOH的原HCl溶液,HCl是强酸,完全电离,,因此,A说法正确;
B.,加入40 mL 0.050 mol/L NaOH时,,二者恰好完全中和生成强酸强碱盐,对水的电离无抑制作用;滴定前酸过量、滴定后碱过量,酸/碱都会抑制水的电离,因此恰好中和时水的电离程度最大,B说法正确;
C.量筒属于量出式量具,设计刻度时已经扣除了内壁残留液体的体积,倒出液体的体积就是量筒标示的体积,若洗涤量筒并将洗涤液转移入容量瓶,会导致溶质偏多,所配溶液浓度偏高,因此不能洗涤量筒,C说法错误;
D.若改为醋酸,与NaOH滴定的终点产物是醋酸钠,溶液显碱性,甲基橙的变色范围为3.1~4.4(酸性范围),若用甲基橙作指示剂,滴定终点提前,误差大,因此不能用甲基橙,应选择碱性范围变色的酚酞作指示剂,D说法正确;
答案选C。
13. 工业上以软锰矿(主要成分为)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,主要流程如下。下列说法错误的是
A. “熔融氧化”应在铁坩埚中进行,陶瓷坩埚或坩埚均不行
B. “锰酸钾歧化”不能用浓或浓盐酸代替
C. “结晶”操作后的晶体可用蒸馏水洗涤高温干燥
D. 该流程中可循环使用的物质是滤渣
【答案】C
【解析】
【分析】软锰矿(主要成分为二氧化锰),和氢氧化钾、氯酸钾混合熔融氧化生成锰酸钾、氯化钾和水,之后加蒸馏水浸取,得到锰酸钾溶液,通入二氧化碳,锰酸钾发生歧化反应,生成高锰酸钾和二氧化锰,过滤得到高锰酸钾溶液,再蒸发结晶得到高锰酸钾。
【详解】A.熔融氧化过程中存在强碱,高温下会与陶瓷中的、两性氧化物反应,腐蚀坩埚,而铁不与熔融反应,因此“熔融氧化”应在铁坩埚中进行,A说法正确;
B.浓盐酸中具有还原性,会被锰酸钾、高锰酸钾氧化生成,消耗原料且引入杂质;若用浓硫酸,酸性过强不仅会导致高锰酸钾分解,还引入难分离的硫酸盐杂质,因此不能用浓或浓盐酸代替,B说法正确;
C.热稳定性差,高温下易分解,因此结晶后不能高温干燥,C说法错误;
D.锰酸钾歧化反应为:,抽滤得到的滤渣为,可作为原料回到第一步熔融氧化工序循环使用,D说法正确;
故选C。
14. 电喷雾电离得到的(、、等)与反应可得。分别与、反应机理如图所示(两者历程相似,图中以示例)。已知:直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应
B. 步骤Ⅰ和步骤Ⅱ中都涉及键的断裂
C. 与的反应中步骤Ⅰ能量变化可用图中曲线c
D. 与的反应中,作氧化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干反应历程图可知,该反应的反应物总能量高于生成物的总能量,故为放热反应,A正确;
B.步骤Ⅰ中,断裂1个键,存在键断裂;步骤Ⅱ中,仅断裂中间体的键,与结合形成键得到,过程中的键不发生断裂,B错误
C.题干说明:直接参与化学键变化的元素替换为更重的同位素时,反应速率变慢,活化能更大。中步骤Ⅰ断裂键,D比H更重,活化能大于反应步骤Ⅰ的活化能;曲线c的峰值更高,活化能更大,符合规律,C正确;
D.总反应为,中M的化合价为,生成物中M化合价为,反应中M化合价降低,得电子,因此作氧化剂,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题共5小题,共58分)
15. 新质生产力催生生物技术、新材料高质量发展。色胺酮来源于天然植物中药板蓝根,是板蓝根的抗菌、抗病毒活性成分之一。以甲醇为溶剂,可与色胺酮分子配位结合,形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物,其合成过程如图所示。
(1)Fe、Co、Ni同在元素周期表中第四周期第Ⅷ族,化学性质具有一定的相似性,写出生成的化学反应方程式_________。
(2)色胺酮分子中,含氧官能团名称为_________;所含元素第一电离能由大到小的顺序为_________;该分子结构上具有较好配位的氮原子和氧原子以及超共轭的平面大键体系,则分子中N原子的杂化类型为_________;形成配位键的N原子是_________(填“1”或“2”)。
(3)色胺酮钴配合物中钴的配位数为_________;X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个分子,是通过_________作用与色胺酮钴配合物相结合。
【答案】(1)
(2) ①. 羰基,酰胺基 ②. N>O>H>C ③. ④. 1
(3) ①. 4 ②. 氢键
【解析】
【小问1详解】
根据题干信息,Co化学性质与Fe相似,Fe与HCl反应可生成,同理,生成的反应方程式为:;
【小问2详解】
从色胺酮分子结构式可以看出,其中的含氧官能团为羰基和酰胺基;色胺酮中包含N、O、H、C元素,同周期主族元素第一电离能随原子序数增大而增大,因此O元素第一电离能大于C,但N元素的2p电子排布为半充满结构,其电离能高于相邻的C、O元素,同时,H元素第一电离能大于C,小于O,综上,第一电离能由大到小依次为:N>O>H>C;色胺酮分子结构上具有较好配位的氮原子和氧原子形成超共轭的平面大键体系,结合苯环中碳原子的杂化类型可知,N原子以方式杂化;根据色胺酮钴配合物结构,配位原子为1号原子;
【小问3详解】
结合色胺酮钴配合物的结构可知,中心原子Co与分别两个N原子、两个O原子形成配位键,则钴的配位数为4;色胺酮钴配合物中O及N原子均有孤对电子,可通过氢键与分子中羟基上的氢原子结合。
16. 金属Ti是制备飞机发动机叶片的重要材料,其中一种制备方法是利用氯气与TiO2反应制备TiCl4,然后使用Mg还原法制备金属Ti.某化学小组在实验室中制备TiCl4并测定其纯度。回答下列问题:
I. TiCl4的制备。(已知:①TiCl4的沸点为136.4℃,易水解,高温时易与氧气发生反应;②TiCl3具有较强的还原性,在空气中易被氧化。
(1)如图,装置A中发生反应的离子方程式为___________。
(2)请按气流的方向连接装置,其顺序为a→h→i→f→g→j→k→___________→d→e(用小写字母表示,装置根据需要可重复使用),装置E的作用是___________。
(3)若装置F中碳粉被完全氧化为CO2气体,则该反应的化学方程式为___________。
II. TiCl4的纯度测定。
实验步骤:①取5.00 g TiCl4粗品溶于浓盐酸中,过滤,将滤液稀释至250 mL,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,向其中加入适量碳酸氢钠溶液待不再产生气泡;②向其中加入稍过量金属铝丝将TiCl4全部还原为TiCl3,塞上橡胶塞密封冷却至室温;③向锥形瓶中滴加2滴KSCN溶液,用0.1000 mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定发生反应Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+至终点,平行进行三次实验,测得平均消耗标准溶液25.00 mL。
(4)步骤①中加入适量碳酸氢钠溶液的目的为___________。
(5)达到滴定终点的现象为___________。
(6)TiCl4粗品的纯度为___________%(保留三位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. b→c→f→g ②. 除去Cl2中的HCl
(3)
(4)利用反应生成的CO2排除装置内的空气,防止Ti3+被氧化
(5)当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液恰好变成(浅)红色,且半分钟之内不褪色
(6)95.0
【解析】
【分析】实验过程中,应先制备干燥的Cl2,然后Cl2、TiO2和碳粉反应制备TiCl4,将生成的TiCl4收集到装置B中,尾气使用NaOH溶液吸收,为防止NaOH溶液中的水蒸气进入装置B,需要在B后连接盛有浓硫酸的洗气瓶D。
【小问1详解】
由图可知,装置A中发生反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,则离子方程式为:,故答案为:;
【小问2详解】
实验过程中,应先制备纯净、干燥的Cl2,将制得的Cl2经过饱和食盐水来除去其中的HCl,再通过浓硫酸干燥,然后Cl2、TiO2和碳粉反应制备TiCl4,将生成的TiCl4收集到装置B中,尾气使用NaOH溶液吸收,为防止NaOH溶液中的水蒸气进入装置B,需要在B后连接盛有浓硫酸的洗气瓶D,故按气流的方向连接装置的顺序为a→h→i→f→g→j→k→b→c→f→g→d→e;装置E的作用为除去Cl2中的HCl,故答案为:b→c→f→g;除去Cl2中的HCl;
【小问3详解】
若装置F中碳粉被完全氧化为CO2气体,则反应的化学方程式为
,故答案为:;
【小问4详解】
已知碳酸氢钠能与HCl反应放出CO2,步骤①中加入适量碳酸氢钠溶液的作用为中和过量的酸,利用反应生成的CO2排除装置内的空气,防止Ti3+被氧化,故答案为:利用反应生成的CO2排除装置内的空气,防止Ti3+被氧化;
【小问5详解】
达到滴定终点的现象为当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液恰好变成浅红色,且半分钟之内不褪色,故答案为:当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液恰好变成浅红色,且半分钟之内不褪色;
【小问6详解】
根据反应Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+可知,消耗 ,TiCl4粗品的纯度为,故答案为:95.0。
17. 堆浸-反萃取-电积法是一种高效、环保的湿法冶金工艺,广泛应用于从低品位锌矿中提取锌。用该方法从锌矿(主要成分为ZnS,含有、CuS、NiS、等杂质)中获得锌的流程如下图所示:
已知:Ⅰ.“堆浸”时金属硫化物均转化为硫酸盐;Ⅱ.pH较大时,FeOOH为胶状沉淀。
回答下列问题:
(1)基态锌原子的最高能层符号为___________。
(2)“堆浸”时为了加快反应速率,可采取的措施为___________(任写一条);“堆浸渣”的主要成分为___________。
(3)“除铁”时生成FeOOH的离子方程式为___________。“除铁”适宜的pH为3.2,此时、、难以沉淀。但随着pH增大,、、的沉淀率均升高,原因可能为___________(任写一条)。
(4)为提高的萃取率,“萃取”时需要___________(填“一次萃取”或“多次萃取”),分离含锌有机相和含镍萃余液的操作为___________。
(5)“电积”时,在___________极(填“阴”或“阳”)获得锌。此流程中可循环利用的物质有锌、萃取剂和___________。
【答案】(1)N (2) ①. 将锌矿粉碎或适当增大硫酸的浓度或搅拌或适当升温 ②. 二氧化硅(或)
(3) ①. ②. 生成的FeOOH胶状沉淀有较强吸附性,可将、、吸附而使其沉淀(或pH增大,、、形成氢氧化物沉淀)
(4) ①. 多次萃取 ②. 分液
(5) ①. 阴 ②.
【解析】
【分析】锌矿(主要成分为ZnS,含有FeS2、CuS、NiS、SiO2等杂质)中加入细菌堆浸,金属硫化物转化为硫酸盐,SiO2不反应,堆浸渣中含有SiO2等难溶物,堆浸液中含有硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸镍等物质;加入双氧水氧化亚铁离子利用氢氧化钠除铁得到FeOOH。加入适量锌粉置换出铜,过滤,滤液中加入有机相萃取剂萃取Zn2+,分液得到的有机相经过反萃取获得含有ZnSO4的反萃液,最后电解反萃液提取金属锌
【小问1详解】
锌是30号元素,其基态原子的电子排布式为:,故基态锌原子的最高能层符号为N;
【小问2详解】
“堆浸”时为提高反应速率,可采取的措施为:将锌矿粉碎或适当增大硫酸的浓度或搅拌或适当升温;锌矿(主要成分为ZnS,含有FeS2、CuS、NiS、SiO2等杂质)中加入野外细菌堆浸,金属硫化物转化为硫酸盐,SiO2不反应,故“堆浸渣”的主要成分为SiO2;
【小问3详解】
加入双氧水氧化亚铁离子利用氢氧化钠除铁得到FeOOH,故“除铁”时主要发生反应的离子方程式为:;有铁离子存在时,pH升高,、、的沉淀率均升高,原因可能为:生成的FeOOH胶状沉淀有较强吸附性,可将、、吸附而使其沉淀(或pH增大,、、形成氢氧化物沉淀);
【小问4详解】
为提高的萃取率,“萃取”时需要多次萃取;含锌有机相与含镍萃余液为互不相溶的液体混合物,分离含锌有机相和含镍萃余液的操作为:分液;
【小问5详解】
“电积”时,净化后的滤液中含有ZnSO4,阴极锌离子得电子发生还原反应生成Zn,故在阴极获得锌。阳极,生成硫酸,进入电解废液,故此流程中可循环利用的物质有锌、萃取剂和硫酸。
18. 磷在氯气中燃烧生成、,这两种卤化磷常用于制造农药等。
(1)已知:
Ⅰ.
Ⅱ. (b>a>0)
则反应Ⅰ自发进行的条件是_______; _______。
(2)T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol ,发生反应,经一段时间后反应达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
50
150
250
350
/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
①反应在_______~_______s之间达到平衡状态:在前50s内的平均速率_______。
②相同温度下,起始时向容器中充入1.0mol 、0.20mol 和0.20mol ,达到平衡前_______(填“>”“<”或“=”,下同)。
③平衡时,再充入2.0mol ,达到新平衡时,的体积分数_______原平衡时的体积分数。
(3)向恒容密闭容器中充入0.2mol 和0.2mol ,发生反应:。不同条件下反应体系总压强(p)随时间(t)的变化如图所示:
相对曲线b,曲线a改变的条件可能是_______;曲线c改变的条件可能是_______。
【答案】(1) ①. 低温 ②.
(2) ①. 150 ②. 250 ③. 0.0016 ④. > ⑤. >
(3) ①. 升高温度 ②. 加入催化剂
【解析】
【小问1详解】
当△H-T△S<0时反应可以自发进行,反应Ⅰ的△S<0,△H<0(a>0),故该反应自发进行的条件是低温;根据盖斯定律,反应Ⅱ减去反应Ⅰ再除以4得反应:PCl3(l)+Cl2(g)⇌PCl5(s),则。
【小问2详解】
①由题给数据知,反应在150~250s之间达到平衡状态,反应在前50s内的平均速率。
②由①可知,平衡时、、的物质的量分别为1.0mol-0.20mol=0.80mol、0.20mol、0.20mol,反应的平衡常数,相同温度下,起始时向容器中充入1.0mol 、0.20mol 和0.20mol ,此时浓度商,则反应向正反应方向进行,。
③该反应为气体体积增大的反应,若平衡时再充入2.0mol ,相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,的体积分数增大。
【小问3详解】
由(1)可知,反应PCl3(l)+Cl2(g)⇌PCl5(s)的ΔH=,b>a>0,所以ΔH<0。曲线a和b相比,速率变快,平衡时压强变大。容器体积相同,反应物的物质的量相同,升高温度,反应速率加快,且平衡逆向移动,气体物质的量增多,升温和气体物质的量变大都会使压强增大,所以相对曲线b,曲线a改变的条件可能是升高温度;曲线b、c相比,曲线c的反应速率更快但平衡未发生移动,所以曲线c改变的条件是加入催化剂。
19. 由石油气裂解得到的烯烃合成乙二酸二乙酯和丙烯醇的流程如下:
已知:(R代表烃基)
(1)A的名称为_________。
(2)C的结构简式为_________。
(3)的反应类型为_________。
(4)G使溴水褪色参加反应的官能团的名称为_________。
(5)反应④的化学方程式为_________。
(6)写出由A合成C的路线_________(试剂任选)。
合成路线示例:
【答案】(1)乙烯 (2)
(3)取代反应 (4)碳碳双键
(5)
(6)
【解析】
【分析】石油裂解得到A和E,A与水发生加成反应转化为B(乙醇),则A为,乙醇与C发生酯化反应转化为,则C为,E与氯气发生取代反应转化为F(),F发生水解反应转化为G(),则E为,F为,据此回答。
【小问1详解】
由分析知,A 为,名称为乙烯;
【小问2详解】
由分析知,C为;
【小问3详解】
由分析知,的反应为取代反应;
【小问4详解】
G的结构简式为,G与溴单质发生加成反应使溴水褪色,因此参加反应的官能团为碳碳双键;
【小问5详解】
反应④为水解生成,化学方程式为;
【小问6详解】
由分析知,A为乙烯,C为乙二酸(),从乙烯到乙二酸,需要引入两个羧基,先用乙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,然后1,2-二溴乙烷发生水解转化为乙二醇,最后乙二醇氧化为乙二酸,合成路线为。
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