内容正文:
2026年高三年级调研考试
化学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
2.试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40 Ce 140 Cu 64 Si 28
一、选择题:本题包括16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 第15届全运会开幕盛宴融合传统与科技,向世界展现岭南风韵。下列环节涉及岭南元素的主要成分,属于无机非金属材料的是
鳌鱼游弋
古乐今奏
A.明万历陶胎鳌鱼
B.西汉青铜句鑃
狮跃东方
戏韵流转
C.羊毛醒狮鬃毛
D.纯木广福戏台
A. A B. B C. C D. D
2. 科学家合成的化合物M,可用于构建复杂分子骨架,其结构(如图)形似花瓣。下列关于化合物M说法不正确的是
A. C—Br键是极性键 B. 属于卤代烷烃
C. 能发生水解反应 D. 其中含杂化方式为sp3的碳原子
3. 中国列车动力源的迭代,映照着中国科技跨越式的进步。下列说法正确的是
A. 蒸汽时代:煤炭燃烧直接生成大量SO3,溶于雨水会形成酸雨
B. 内燃时代:石油常压蒸馏可得到柴油,属于液态纯净物
C. 电力时代:风能、太阳能、潮汐能等新能源,都可转化成电能
D. 磁悬浮时代:钕铁硼永磁铁中的,中子数比质子数多84
4. “向海而兴、向海图强”,“蓝色引擎”推动海洋经济高质量发展。下列说法错误的是
A. 漂浮式光伏设备电解海水制氢,阳极电极反应为
B. 海水稻米飘香,盐碱地变粮仓,稻米中含有的淀粉属于糖类
C. “深海一号”大气田保障大湾区民生用气,天然气的主要成分是CH4
D. 捕集天然海水中的CO2并转化为HCOOH,过程涉及氧化还原反应
5. 劳动谱写时代华章。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用FeCl3溶液在铜片上“印”出精美图案
B
用TiCl4和大量的水反应制备TiO2
稀释能促进盐的水解
C
用乳酸CH3CH(OH)COOH合成聚乳酸
缩聚反应能用于合成高分子化合物
D
用合成洗涤剂洗去餐具上的油污
洗涤剂分子中含有疏水和亲水基团
A. A B. B C. C D. D
6. 利用“杯酚”可分离C60和C70,分离的流程如下。下列说法正确的是
A. C60与C70互为同位素
B. “杯酚”是苯酚的同系物
C. 分离流程利用了超分子的分子识别性质
D. C60立方晶胞内,相邻C60间存在共价键
7. 验证实验条件下铁能发生吸氧腐蚀。下列操作中不能达到实验目的的是
A.给铁电极除锈
B.组装吸氧腐蚀装置
C.验证腐蚀发生
D.验证腐蚀类型
A. A B. B C. C D. D
8. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. X可为碳,第ⅣA族元素的氧化物晶体类型均相同
B. X可为氮,其钠盐W难溶于水
C. X可为钠,Y与水反应可能会产生O2
D. X可为铜,新制的碱Z可用于检验尿糖
9. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol Fe与足量Cl2反应,转移电子数为3NA
B. 含0.1 mol 的氨水中,的数目为0.1NA
C. 22.4 L CH4和HCHO混合气体含有的共用电子对数为4NA
D. 60 g乙酸与足量乙醇充分反应,生成乙酸乙酯的分子数目为NA
10. 结构决定性质。下列物质的结构与性质之间没有关联的是
选项
物质的结构
性质
A
NH3分子中N含有孤电子对
NH3能与Cu2+形成配离子
B
丙三醇分子中含有3个羟基
丙三醇可与水互溶
C
CH3CHO分子中含有π键
CH3CHO能与HCN发生加成反应
D
离子空间结构为正四面体形
浓硫酸具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
11. 利用如图装置(加热装置已略去)制备乙烯并检验其性质。下列说法正确的是
A. 烧瓶中溶液逐渐变黑体现浓硫酸的吸水性
B. 可用NaOH溶液作除杂试剂X
C. 生成乙烯时,乙醇分子中O—H键断裂
D. 若Y为溴水,发生反应
12. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
与金属钠反应,乙醇的速率显著慢于水
密度:
B
酸性:CCl3COOH>CH3COOH
电负性:Cl>H
C
饱和Na2CO3溶液可用于除去CO2中的HCl
Na2CO3溶液显碱性
D
多数植物油可使酸性KMnO4溶液褪色
含碳碳双键物质能发生加聚反应
A. A B. B C. C D. D
13. 利用如图装置进行实验:滴入少量浓氨水,气球鼓起后,滴入浓盐酸,最终集气瓶中气体呈浅黄绿色。下列说法正确的是
A. 实验中的CaO可用替换 B. 滴入浓盐酸,有白烟生成
C. 漂白粉有效成分被氧化 D. 最终试纸a、试纸b均呈蓝色
14. 一种离子液体的阴离子结构见下图。已知W、X、Y、Z、E均为短周期元素,且原子序数依次增大,基态X原子的p轨道半充满,则
A. 第一电离能:W>X>Y B. 最高价氧化物的水化物酸性:W>E
C. 氢化物沸点:W>Z D. 键角:WY2>EY2
15. 已知H2A为二元弱酸。常温下,向Na2A溶液中逐滴加入盐酸(无气体逸出),反应体系中的分布分数随pH变化的曲线如图所示。下列关于该体系的说法正确的是
A.
B. pH=9时,
C.
D. 稀释NaHA溶液,始终增大
16. 科学家研发了室温下可稳定充放电的高柔性Ca-O2电池,放电过程O2在电极表面的两种反应路径如图所示(*表示吸附态,表示碳纳米管)。下列说法正确的是
A. 隔膜允许Ca2+和O2通过
B. 两种路径均无O—O断裂
C. 放电时,理论上每消耗4 g Ca,正极室增重16 g
D. 充电时,阳极发生的主要电极反应为
二、非选择题(本题包括4小题,共56分)
17. 硝酸银是中学实验室常见试剂,也是分析化学的核心试剂,在材料科学、电子工业等领域扮演着关键角色。某学习兴趣小组利用硝酸银开展拓展实验。
Ⅰ.实验准备
(1)配制0.01 mol·L-1、0.10 mol·L-1 AgNO3溶液,下列仪器不需要使用的是_______(填名称)。
Ⅱ.模拟检测工业废水排放
水中氯化物浓度过高会破坏水体自然生态平衡,国家规定工业废水排放标准为:氯离子含量不得超过50 mg/L。
(2)取50.00 mL含污水样品于250 mL锥形瓶中,用0.01410 mol·L-1硝酸银标准溶液滴定,消耗标准液平均体积为7.35 mL。已知污水中仅与标准液反应,则浓度为_______mol·L-1(保留四位有效数字),_______国家排放标准(填“符合”或“不符合”)。
Ⅲ.探究银氨溶液成分及性质
25℃,在磁力搅拌下向25.00 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中逐滴加入氨水,实验测得溶液pH随氨水加入体积变化的曲线。
(3)用离子方程式说明A点溶液pH为5的原因_______。
(4)比较D点溶液中Ag+、、浓度大小:_______。
(5)分别取3 mL D点溶液于四支试管中,加入以下试剂,实验并记录结果:
序号
乙醛
其它溶液
水浴温度/℃
出现均匀银镜所需时间/min
1
3滴
3滴蒸馏水
90
6
2
3滴
3滴2%氨水
90
10
3
3滴
3滴10% NaOH溶液
90
1
4
3滴
3 mL 10% NaOH溶液
90
溶液变黑,不出现银镜
已知:银镜反应中起氧化作用的是Ag+;
银氨溶液中存在平衡:a. ;
b. 。
①实验2所需时间比实验1长,请解释原因_______。
②实验3所需时间比实验1短,原因:反应过程的还原反应半反应式可表示为:,由反应过程的氧化反应半反应式_______可看出,强碱性环境能加快反应速率(填写半反应式)。
(6)为证明实验4中黑色不溶物主要是银,过滤、洗涤干净后将黑色物质移于试管中,加入_______,观察到_______,说明黑色不溶物主要为细小的银颗粒。
18. 天然独居石中含CePO4,还含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaF2等杂质。一种以天然独居石制备CeO2,并以CeO2为原料制备超导材料的工艺流程如下。
已知:部分氢氧化物的值:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Ce(OH)3
(298K)
2.8×10-39
1.3×10-33
1.5×10-20
(1)基态Fe3+价层电子轨道表示式为_______。
(2)“酸浸”时,提高酸浸速率的措施有_______(写1种)。滤渣1成分包括难溶性钙盐、FePO4与_______(填化学式)。
(3)“除铁、铝”时,若溶液中,则pH最高可调至_______(忽略溶液体积变化)。
(4)“沉铈”过程伴有CO2产生,反应的离子方程式为_______;从滤液中可回收的主要物质有_______(填化学式)。
(5)“煅烧”后对产物CeO2进行_______实验,图谱上呈现分立的斑点证明所得CeO2为晶体。
(6)某种含Ce、Cu和Si的超导无机非金属材料,其晶胞参数分别为a pm、a pm与2a pm,晶胞沿坐标轴方向的投影如下图所示。每个晶胞含有_______个Ce。该晶胞中粒子个数最简比Cu:Si=_______。
19. 减少CO2排放并实现CO2的高价值转化,是应对气候变化和实现碳中和的科研热点。
Ⅰ.传统钌配合物催化作用下,CO2加氢合成甲酸反应如下:
a.
b.
(1)已知298K时,部分物质的相对能量如图所示。CO2的相对能量为_______kJ/mol,反应a在_______(填“高温”、“低温”或者“任意温度”)易自发进行。
(2)323K时,在催化剂作用下,向恒容密闭容器按CO2(g)、H2(g)物质的量1:1投料,若初始压强为MPa。
①反应进行至20 min时气体总压为0.75 MPa,则20 min内HCOOH的生成速率为_______MPa/min。
②通过测定_______能判断反应是否达到平衡(填字母)。
A.气体密度 B.气体的平均摩尔质量 C.体系压强 D.CO2与H2的质量之比
(3)在2 L恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和2 mol H2发生上述反应,平衡时CO2转化率及产物的选择性[]随温度的变化见下图。
①曲线_______表示HCOOH的选择性。
②若平衡时CO2的转化率为x,HCOOH的选择性为q,计算反应a的平衡常数K=_______(用含x、q的代数式表示)。
Ⅱ.我国科学家利用新型双金属Ru-Fe水性催化剂制得甲酸。催化反应过程如图所示。
(4)已知X为CO2与催化剂反应形成的中间体,X的结构式为_______。该方法与传统钌配合物催化法相比,优点有_______。(写1点)
20. 维拉帕米广泛用于原发性高血压的治疗,该药品中间体的合成路线如下:
已知:
(1)2a含有的官能团名称为_______。
(2)①1a的分子式为_______。
②任写一个符合以下条件的1a同分异构体的结构简式_______。
ⅰ.属于芳香酸;
ⅱ.含有2个甲基;
ⅲ.苯环上含有3个取代基;
ⅳ.1 mol最多能与3 mol NaOH反应
(3)关于上述反应的相关物质及转化,下列说法正确的有_______。
A. 1a所有原子可能共平面
B. 2a转化为3a的过程,存在C、N原子杂化方式的改变
C. 3a转化为4a的反应属于消去反应
D. 4a含有手性碳原子
(4)化合物Ⅰ()的名称为_______,化合物Ⅰ与强碱性水溶液反应生成有机化合物Ⅱ。下图为化合物Ⅱ的核磁共振氢谱示意图(部分),请补充完整下图并标注O—H峰_______。(已知:吸电子能力强的原子或基团,会使氢的化学位移变大,且离该原子或基团越近的氢,受到的影响越大)。
(5)参考上述合成路线,分三个步骤合成化合物Ⅲ:。
①有机反应物与HBr发生1,4-加成反应,产物的结构简式为_______。
②步骤①得到的产物再与进行_______反应(填反应类型)。
③步骤②得到的产物,与另一含氰基的有机物合成Ⅲ,反应化学方程式为_______。(注明条件)
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2026年高三年级调研考试
化学
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
2.试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ca 40 Ce 140 Cu 64 Si 28
一、选择题:本题包括16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 第15届全运会开幕盛宴融合传统与科技,向世界展现岭南风韵。下列环节涉及岭南元素的主要成分,属于无机非金属材料的是
鳌鱼游弋
古乐今奏
A.明万历陶胎鳌鱼
B.西汉青铜句鑃
狮跃东方
戏韵流转
C.羊毛醒狮鬃毛
D.纯木广福戏台
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.陶瓷属于典型的无机非金属材料,其主要成分是硅酸盐,A符合题意;
B.青铜是金属材料(铜锡合金),属于金属材料范畴,B不符合题意;
C.羊毛是天然有机高分子材料(主要成分为蛋白质),属于有机物,不是无机非金属材料,C不符合题意;
D.木材是天然有机高分子材料(主要成分为纤维素、木质素),属于有机物,不是无机非金属材料,D不符合题意;
故答案选A。
2. 科学家合成的化合物M,可用于构建复杂分子骨架,其结构(如图)形似花瓣。下列关于化合物M说法不正确的是
A. C—Br键是极性键 B. 属于卤代烷烃
C. 能发生水解反应 D. 其中含杂化方式为sp3的碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.极性键是不同种元素原子之间形成的共价键,C与Br为不同元素,因此C-Br键是极性键,A正确;
B.卤代烷烃是饱和烷烃的氢原子被卤素原子取代得到的产物,该化合物分子中含有碳碳不饱和键(芳香不饱和碳骨架),不属于卤代烷烃,B错误;
C.分子中含有C-Br键,卤原子可在碱性条件下发生水解反应,C正确;
D.分子中与Br直接相连的碳原子都形成4个单键,杂化方式为,因此存在杂化的碳原子,D正确;
故选B。
3. 中国列车动力源的迭代,映照着中国科技跨越式的进步。下列说法正确的是
A. 蒸汽时代:煤炭燃烧直接生成大量SO3,溶于雨水会形成酸雨
B. 内燃时代:石油常压蒸馏可得到柴油,属于液态纯净物
C. 电力时代:风能、太阳能、潮汐能等新能源,都可转化成电能
D. 磁悬浮时代:钕铁硼永磁铁中的,中子数比质子数多84
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤炭燃烧时,含硫物质燃烧生成的是,不会直接生成大量,是经催化氧化等后续过程生成的,A错误;
B.石油常压蒸馏得到的柴油是多种烃类的混合物,并非纯净物,B错误;
C.风能、太阳能、潮汐能等新能源均可通过相应技术(如风力发电机、光伏电池、潮汐发电)转化为电能,C正确;
D.,质子数为60,中子数为,中子数比质子数多24而非84,D错误;
故答案为C。
4. “向海而兴、向海图强”,“蓝色引擎”推动海洋经济高质量发展。下列说法错误的是
A. 漂浮式光伏设备电解海水制氢,阳极电极反应为
B. 海水稻米飘香,盐碱地变粮仓,稻米中含有的淀粉属于糖类
C. “深海一号”大气田保障大湾区民生用气,天然气的主要成分是CH4
D. 捕集天然海水中的CO2并转化为HCOOH,过程涉及氧化还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解海水制氢时,阳极发生氧化反应;得电子生成氢气,属于阴极的电极反应,不是阳极反应,而电解海水产生氢气的反应应该为:,A错误;
B.淀粉属于多糖,是糖类的一种,B正确;
C.天然气的主要成分是甲烷(),C正确;
D.将 转化为 ,碳元素化合价降低,属于还原反应,因此过程涉及氧化还原反应,D正确;
故选A。
5. 劳动谱写时代华章。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用FeCl3溶液在铜片上“印”出精美图案
B
用TiCl4和大量的水反应制备TiO2
稀释能促进盐的水解
C
用乳酸CH3CH(OH)COOH合成聚乳酸
缩聚反应能用于合成高分子化合物
D
用合成洗涤剂洗去餐具上的油污
洗涤剂分子中含有疏水和亲水基团
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.化学方程式3Cu + 2FeCl3 = 2Fe + 3CuCl2错误,铜不如铁活泼,置换不了铁,实际反应为2FeCl3 + Cu =2FeCl2 + CuCl2,生成亚铁离子而非铁单质,A错误;
B.TiCl4水解制备TiO2时,稀释促进水解(TiCl4 + 2H2O =TiO2 + 4HCl)平衡右移,B正确;
C.乳酸CH3CH(OH)COOH含羟基和羧基,通过缩聚反应合成聚乳酸高分子,缩聚反应可用于合成高分子化合物,C正确;
D.合成洗涤剂分子含疏水基团和亲水基团,通过乳化作用去除油污,D正确;
故选A。
6. 利用“杯酚”可分离C60和C70,分离的流程如下。下列说法正确的是
A. C60与C70互为同位素
B. “杯酚”是苯酚的同系物
C. 分离流程利用了超分子的分子识别性质
D. C60立方晶胞内,相邻C60间存在共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.与互为同素异形体,不互为同位素,A错误;
B.“杯酚”结构复杂,在官能团个数以及碳骨架上与苯酚都存在差异,不是苯酚的同系物,B错误;
C.流程图显示“杯酚”可选择性结合而不是,体现了超分子的分子识别性质,C正确;
D.晶体为分子晶体,相邻分子间通过范德华力结合,而非共价键,D错误;
故选C。
7. 验证实验条件下铁能发生吸氧腐蚀。下列操作中不能达到实验目的的是
A.给铁电极除锈
B.组装吸氧腐蚀装置
C.验证腐蚀发生
D.验证腐蚀类型
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁锈主要成分为铁的氧化物,可与稀盐酸反应除去铁表面的锈,利于铁后续发生腐蚀,该操作可以达到目的,A不符合题意;
B.该装置是Fe-C原电池,电解质为中性饱和NaCl溶液,符合铁吸氧腐蚀的反应条件,可用于组装吸氧腐蚀装置,该操作可以达到目的,B不符合题意;
C.铁发生吸氧腐蚀时,Fe作负极失电子生成,可以与反应生成蓝色沉淀,能证明铁发生了腐蚀,该操作可以达到目的,C不符合题意;
D.铁发生吸氧腐蚀时,正极(C电极)的反应为,原本饱和NaCl溶液为中性,甲基橙在中性、碱性环境中都显黄色,没有明显的颜色变化,无法验证腐蚀类型为吸氧腐蚀,该操作不能达到实验目的,D符合题意;
故选D。
8. 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
A. X可为碳,第ⅣA族元素的氧化物晶体类型均相同
B. X可为氮,其钠盐W难溶于水
C. X可为钠,Y与水反应可能会产生O2
D. X可为铜,新制的碱Z可用于检验尿糖
【答案】C
【解析】
【详解】A.X可为碳满足转化关系(C→→→盐),但第ⅣA族元素(如C、Si)的氧化物晶体类型不同(为分子晶体,为原子晶体),因此附加陈述错误,A不符合题意;
B.X为氮时,单质与反应生成NO,NO不与水直接反应形成酸或碱,且其钠盐(如)易溶于水,不满足转化关系和难溶条件,B不符合题意;
C.X为钠时,与反应可生成(Y),与水反应生成NaOH(碱Z)并产生,满足转化关系,C符合题意;
D.X为铜时,与反应生成CuO(Y),CuO不与水反应形成碱,不满足转化关系,尽管新制的(碱Z)可用于检验尿糖,但该碱无法通过题示路径制得,D不符合题意;
故选C。
9. 设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol Fe与足量Cl2反应,转移电子数为3NA
B. 含0.1 mol 的氨水中,的数目为0.1NA
C. 22.4 L CH4和HCHO混合气体含有的共用电子对数为4NA
D. 60 g乙酸与足量乙醇充分反应,生成乙酸乙酯的分子数目为NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.1 mol Fe与足量反应生成,Fe由0价升至+3价,转移3 mol电子,电子数为,A正确;
B.在氨水中存在电荷守恒:,由于水电离会产生,故。因此,当溶液中含时,OH⁻的物质的量大于0.1 mol,其数目大于,B错误;
C.22.4 L气体未指明标准状况,无法确定气体总物质的量,共用电子对数无法计算,C错误;
D.乙酸与乙醇的酯化反应为可逆反应,60 g乙酸(1 mol)充分反应(达平衡)后生成乙酸乙酯的分子数小于,D错误;
故选A。
10. 结构决定性质。下列物质的结构与性质之间没有关联的是
选项
物质的结构
性质
A
NH3分子中N含有孤电子对
NH3能与Cu2+形成配离子
B
丙三醇分子中含有3个羟基
丙三醇可与水互溶
C
CH3CHO分子中含有π键
CH3CHO能与HCN发生加成反应
D
离子空间结构为正四面体形
浓硫酸具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH3分子中N存在孤对电子,能与Cu2+形成配位键,形成配离子,结构与性质有关联,A不符合题意;
B.丙三醇(甘油)含有三个羟基,羟基为亲水基团,能形成氢键,导致其与水互溶,结构与性质有关联,B不符合题意;
C.CH3CHO(乙醛)中的羰基(C=O)含有π键,使羰基碳具有亲电性,易与HCN发生亲核加成反应,结构与性质有关联,C不符合题意;
D.离子的正四面体结构源于硫的sp3杂化,但浓硫酸的强氧化性是由于硫元素处于+6高价态,可被还原,与硫酸根离子的空间结构无关,D符合题意;
故选D。
11. 利用如图装置(加热装置已略去)制备乙烯并检验其性质。下列说法正确的是
A. 烧瓶中溶液逐渐变黑体现浓硫酸的吸水性
B. 可用NaOH溶液作除杂试剂X
C. 生成乙烯时,乙醇分子中O—H键断裂
D. 若Y为溴水,发生反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.烧瓶中溶液逐渐变黑体现了浓硫酸的脱水性,浓硫酸将乙醇碳化,溶液变黑,A错误;
B.浓硫酸与乙醇反应生成的杂质气体有二氧化硫、二氧化碳等,可用NaOH溶液作除杂试剂 ,B正确;
C.乙醇发生消去反应,断裂C-O键及邻位C-H键生成碳碳双键,C错误;
D.乙烯与溴水发生加成反应的方程式为,D错误;
故选B。
12. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
与金属钠反应,乙醇的速率显著慢于水
密度:
B
酸性:CCl3COOH>CH3COOH
电负性:Cl>H
C
饱和Na2CO3溶液可用于除去CO2中的HCl
Na2CO3溶液显碱性
D
多数植物油可使酸性KMnO4溶液褪色
含碳碳双键物质能发生加聚反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.陈述Ⅰ正确(乙醇与钠反应速率慢于水),但陈述Ⅱ中密度关系ρ乙酸 > ρNa > ρ水错误,实际ρ乙酸 > ρ水 > ρNa,A不符合题意;
B.陈述Ⅰ正确(三氯乙酸酸性强于乙酸),陈述Ⅱ正确(电负性Cl > H),且电负性差异导致氯原子吸电子诱导效应增强酸性,具有因果关系,B符合题意;
C.陈述Ⅰ“饱和Na2CO3溶液可用于除去CO2中的HCl”不准确,因Na2CO3会与CO2反应,通常使用饱和NaHCO3溶液,陈述Ⅱ正确,Na2CO3溶液显碱性,但因果关系不成立,除HCl基于酸碱中和,与碱性间接相关,C不符合题意;
D.陈述Ⅰ正确,植物油能使酸性KMnO4褪色,陈述Ⅱ正确,含碳碳双键物质能加聚,但褪色因氧化反应而非加聚反应,无因果关系,D不符合题意;
故选B。
13. 利用如图装置进行实验:滴入少量浓氨水,气球鼓起后,滴入浓盐酸,最终集气瓶中气体呈浅黄绿色。下列说法正确的是
A. 实验中的CaO可用替换 B. 滴入浓盐酸,有白烟生成
C. 漂白粉有效成分被氧化 D. 最终试纸a、试纸b均呈蓝色
【答案】B
【解析】
【分析】该实验中,CaO与浓氨水发生反应生成使气球鼓起,并使湿润的红色石蕊试纸变蓝,之后向瓶中滴入浓盐酸,与HCl反应产生白烟(主要成分为),同时,HCl与发生反应,生成黄绿色的,具有强氧化性,能使石蕊试纸褪色,也能与KI发生反应生成,使淀粉碘化钾试纸变蓝,并据此作答。
【详解】A.会与反应生成可溶的配合物,无法释放出氨气,因此不能用替换CaO,A错误;
B.由分析可知,与HCl反应产生白烟,该反应方程式为:,B正确;
C.HCl与反应的方程式为:,中的氯元素从+1价降至0价,反应过程中被还原,C错误;
D.由分析可知,装置中先生成,可使a试纸变蓝,之后生成的具有强氧化性,能使a试纸褪色,也能与KI反应生成,使b试纸变蓝,D错误;
故答案选B。
14. 一种离子液体的阴离子结构见下图。已知W、X、Y、Z、E均为短周期元素,且原子序数依次增大,基态X原子的p轨道半充满,则
A. 第一电离能:W>X>Y B. 最高价氧化物的水化物酸性:W>E
C. 氢化物沸点:W>Z D. 键角:WY2>EY2
【答案】D
【解析】
【分析】已知W、X、Y、Z、E均为短周期元素,且原子序数依次增大,W形成4个单键,为C元素;X形成2个共价键或3个共价键,且整体带1个负电荷,X为N元素;Y形成双键,为O元素;Z形成1个单键,为F元素;E形成6个共价键,为S元素。
【详解】A.同周期主族元素,从左往右第一电离能有增大的趋势,N元素2p轨道半充满更加稳定,第一电离能大于O元素,则第一电离能:N>O>C,A错误;
B.C元素最高价氧化物的水化物为H2CO3,S元素最高价氧化物的水化物为H2SO4,H2CO3是弱酸,H2SO4是强酸,则酸性:H2CO3< H2SO4,B错误;
C.C元素的氢化物种类较多,沸点可能比HF低,也可能比HF高,C错误;
D.CO2是直线形分子,键角为180°,SO2中心原子价层电子对数为=3,且含有1个孤电子对,空间构型为V形,键角小于180°,键角:CO2> SO2,D正确;
故选D。
15. 已知H2A为二元弱酸。常温下,向Na2A溶液中逐滴加入盐酸(无气体逸出),反应体系中的分布分数随pH变化的曲线如图所示。下列关于该体系的说法正确的是
A.
B. pH=9时,
C.
D. 稀释NaHA溶液,始终增大
【答案】C
【解析】
【分析】二元弱酸的两步电离: ,; ,,结合图像点分析:在 pH = 1.34 时,,此时,且极小,可近似认为,则;在 pH = 7.34 时,,此时 ,且 极小, 可近似认为,则 。
【详解】A.根据分析,,A错误;
B.从图像可以看出,当 pH > 7.34 时,HA-的分布分数随着 pH 的增大而减小,这意味着HA-正在转化为A2-,在 pH = 7.34 时,,当 pH 增大到 9 时,平衡向右移动,导致减小,增大,因此,在 pH = 9 时,应为,B错误;
C.原溶液为,根据物料守恒,总物质的量等于所有含A粒子总物质的量的2倍,同一溶液中体积相同,故: ,C正确;
D.稀释溶液时,虽然水解程度增大,增大,但溶液体积增大的影响占主导,最终减小,D错误;
故选C。
16. 科学家研发了室温下可稳定充放电的高柔性Ca-O2电池,放电过程O2在电极表面的两种反应路径如图所示(*表示吸附态,表示碳纳米管)。下列说法正确的是
A. 隔膜允许Ca2+和O2通过
B. 两种路径均无O—O断裂
C. 放电时,理论上每消耗4 g Ca,正极室增重16 g
D. 充电时,阳极发生的主要电极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.隔膜的作用是只允许阳离子通过,维持电荷平衡,若允许通过,会直接与负极反应,破坏电池,A错误;
B.其中一条路径最终产物为CaO,CaO中只含1个O,说明O2的键发生了断裂,B错误;
C.4 g Ca的物质的量为若正极发生反应,增重为;若正极发生反应,正极增重为,均不等于,C错误;
D.充电时阳极发生氧化反应,放电时正极主要生成,充电时主要由失电子转化为和,电极反应为,D正确;
故选D。
二、非选择题(本题包括4小题,共56分)
17. 硝酸银是中学实验室常见试剂,也是分析化学的核心试剂,在材料科学、电子工业等领域扮演着关键角色。某学习兴趣小组利用硝酸银开展拓展实验。
Ⅰ.实验准备
(1)配制0.01 mol·L-1、0.10 mol·L-1 AgNO3溶液,下列仪器不需要使用的是_______(填名称)。
Ⅱ.模拟检测工业废水排放
水中氯化物浓度过高会破坏水体自然生态平衡,国家规定工业废水排放标准为:氯离子含量不得超过50 mg/L。
(2)取50.00 mL含污水样品于250 mL锥形瓶中,用0.01410 mol·L-1硝酸银标准溶液滴定,消耗标准液平均体积为7.35 mL。已知污水中仅与标准液反应,则浓度为_______mol·L-1(保留四位有效数字),_______国家排放标准(填“符合”或“不符合”)。
Ⅲ.探究银氨溶液成分及性质
25℃,在磁力搅拌下向25.00 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中逐滴加入氨水,实验测得溶液pH随氨水加入体积变化的曲线。
(3)用离子方程式说明A点溶液pH为5的原因_______。
(4)比较D点溶液中Ag+、、浓度大小:_______。
(5)分别取3 mL D点溶液于四支试管中,加入以下试剂,实验并记录结果:
序号
乙醛
其它溶液
水浴温度/℃
出现均匀银镜所需时间/min
1
3滴
3滴蒸馏水
90
6
2
3滴
3滴2%氨水
90
10
3
3滴
3滴10% NaOH溶液
90
1
4
3滴
3 mL 10% NaOH溶液
90
溶液变黑,不出现银镜
已知:银镜反应中起氧化作用的是Ag+;
银氨溶液中存在平衡:a. ;
b. 。
①实验2所需时间比实验1长,请解释原因_______。
②实验3所需时间比实验1短,原因:反应过程的还原反应半反应式可表示为:,由反应过程的氧化反应半反应式_______可看出,强碱性环境能加快反应速率(填写半反应式)。
(6)为证明实验4中黑色不溶物主要是银,过滤、洗涤干净后将黑色物质移于试管中,加入_______,观察到_______,说明黑色不溶物主要为细小的银颗粒。
【答案】(1)分液漏斗
(2) ①. 0.002073 ②. 不符合
(3)
(4)
(5) ①. 加入氨水,平衡a、b逆向移动,减小,反应速率慢 ②.
(6) ①. 稀硝酸 ②. 有气泡生成,气体在试管口变红棕色
【解析】
【小问1详解】
配制0.01 mol·L-1、0.10 mol·L-1 AgNO3溶液,不需要使用分液漏斗;
【小问2详解】
滴定反应:,与的物质的量相等,n()=n(AgNO3)=0.01410 mol·L-1 7.3510-3 L=1.0363510-4 mol,=0.002073 mol·L-1;
换算为质量浓度:0.002073 mol·L-135.5 g/mol=0.0736 g/L=73.6 mg/L>50 mg/L,不符合国家标准;
【小问3详解】
A点是AgNO3溶液,水解使溶液呈酸性:;
【小问4详解】
D点是银氨溶液,与结合生成稳定的,浓度很小,不参与反应,浓度保持不变,浓度大小为;
【小问5详解】
①实验2所需时间比实验1长,原因是加入氨水,平衡a:、b逆向移动,减小,反应速率慢;
②乙醛在强碱性环境下被氧化为乙酸离子,半反应式为:;
【小问6详解】
银可以与稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水,而其他常见黑色杂质(如氧化银)也可与稀硝酸反应,但银与稀硝酸反应会产生气体,操作:向试管中加入稀硝酸;
观察到试管中有气泡产生,气体在试管口变红棕色,说明黑色不溶物主要为细小的银颗粒。
18. 天然独居石中含CePO4,还含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaF2等杂质。一种以天然独居石制备CeO2,并以CeO2为原料制备超导材料的工艺流程如下。
已知:部分氢氧化物的值:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Ce(OH)3
(298K)
2.8×10-39
1.3×10-33
1.5×10-20
(1)基态Fe3+价层电子轨道表示式为_______。
(2)“酸浸”时,提高酸浸速率的措施有_______(写1种)。滤渣1成分包括难溶性钙盐、FePO4与_______(填化学式)。
(3)“除铁、铝”时,若溶液中,则pH最高可调至_______(忽略溶液体积变化)。
(4)“沉铈”过程伴有CO2产生,反应的离子方程式为_______;从滤液中可回收的主要物质有_______(填化学式)。
(5)“煅烧”后对产物CeO2进行_______实验,图谱上呈现分立的斑点证明所得CeO2为晶体。
(6)某种含Ce、Cu和Si的超导无机非金属材料,其晶胞参数分别为a pm、a pm与2a pm,晶胞沿坐标轴方向的投影如下图所示。每个晶胞含有_______个Ce。该晶胞中粒子个数最简比Cu:Si=_______。
【答案】(1) (2) ①. 粉碎独居石、搅拌、升温等 ②. SiO2
(3)8 (4) ①. ②. (NH4)2SO4、MgSO4
(5)X射线衍射 (6) ①. 2 ②. 1:1
【解析】
【分析】用稀硫酸对独居石进行酸浸,会与稀硫酸反应,分别生成相应的金属硫酸盐,二氧化硅、氟化钙等杂质不与稀硫酸反应,通过过滤以滤渣1的形式被除去;接着,向酸浸后的溶液中加入硫酸铁溶液,使溶液中的转化为沉淀(滤渣1),再经过过滤将沉淀除去,实现除磷;之后,向除磷后的溶液中加入MgO,调节溶液pH,促使分别转化为沉淀,这些沉淀作为滤渣2被过滤除去,完成除铁、铝操作;随后,向除铁、铝后的溶液中加入碳酸氢铵溶液, 生成沉淀,最后煅烧获得产品。
【小问1详解】
基态Fe原子价电子排布为,失去3个电子生成后价电子为,价层电子轨道表示式为:。
【小问2详解】
提高酸浸速率的措施:将矿石粉碎(或升高温度、适当提高硫酸浓度等)。独居石中不溶于稀硫酸,因此滤渣1还含。
【小问3详解】
若不沉淀,则满足,代入数据: ,得,,故pH最高可调至。
【小问4详解】
沉铈时与反应生成沉淀,放出,离子方程式为:。流程中引入、,因此滤液可回收、。
【小问5详解】
利用X射线衍射实验可区分晶体和非晶体,晶体的衍射图谱会呈现分立斑点。
【小问6详解】
晶胞为的长方体,用均摊法计算: Ce位于晶胞8个顶点和体心,总个数,故每个晶胞含个Ce。 Si位于棱上和体内,个数为;Cu位于面上和体内,则Cu的个数为,因此。
19. 减少CO2排放并实现CO2的高价值转化,是应对气候变化和实现碳中和的科研热点。
Ⅰ.传统钌配合物催化作用下,CO2加氢合成甲酸反应如下:
a.
b.
(1)已知298K时,部分物质的相对能量如图所示。CO2的相对能量为_______kJ/mol,反应a在_______(填“高温”、“低温”或者“任意温度”)易自发进行。
(2)323K时,在催化剂作用下,向恒容密闭容器按CO2(g)、H2(g)物质的量1:1投料,若初始压强为MPa。
①反应进行至20 min时气体总压为0.75 MPa,则20 min内HCOOH的生成速率为_______MPa/min。
②通过测定_______能判断反应是否达到平衡(填字母)。
A.气体密度 B.气体的平均摩尔质量 C.体系压强 D.CO2与H2的质量之比
(3)在2 L恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和2 mol H2发生上述反应,平衡时CO2转化率及产物的选择性[]随温度的变化见下图。
①曲线_______表示HCOOH的选择性。
②若平衡时CO2的转化率为x,HCOOH的选择性为q,计算反应a的平衡常数K=_______(用含x、q的代数式表示)。
Ⅱ.我国科学家利用新型双金属Ru-Fe水性催化剂制得甲酸。催化反应过程如图所示。
(4)已知X为CO2与催化剂反应形成的中间体,X的结构式为_______。该方法与传统钌配合物催化法相比,优点有_______。(写1点)
【答案】(1) ①. -393 ②. 低温
(2) ①. 0.0125 ②. BC
(3) ①. Ⅰ ②.
(4) ①. ②. 不产生有毒CO,副反应少,或在溶液中合成反应条件温和
【解析】
【小问1详解】
反应热等于生成物总能量减去反应物总能量。设的相对能量为,对于反应a: =,代入图中数值: , ,;反应a的,该反应是气体分子数减小的反应, ,根据吉布斯自由能判据。要使反应自发进行,需满足,该反应在低温下易自发进行。
【小问2详解】
①323K时,在催化剂作用下,向恒容密闭容器按CO2(g)、H2(g)物质的量1:1投料,若初始压强为MPa,则CO2(g)、H2(g)的起始分压均为MPa,列出“三段式”:
计算可知,时总压强,已知,即,解得,的分压变化量为,反应速率;
②A.气体密度,根据质量守恒,气体总质量不变;容器恒容,体积不变。因此密度始终不变,不能作为判断依据;
B.气体的平均摩尔质量 。质量不变,但该反应是气体分子数改变的反应,随着反应进行,总物质的量会发生变化,导致变化。当不再变化时,说明达到平衡。能作为判断依据;
C.该反应前后气体分子数不相等,恒温恒容下,压强与总物质的量成正比。压强不变说明总物质的量不变,即达到平衡,能作为判断依据;
D.与的投料比为,反应消耗比也是,无论是否平衡,两者的质量比始终保持不变,不能作为判断依据;
故选 BC。
【小问3详解】
①反应a ( )是放热反应,升高温度平衡逆向移动,产率降低,选择性下降。反应b的=生成物总能量-反应物总能量=-110kJ/mol-242kJ/mol+393kJ/mol=+41 kJ/mol,为吸热反应,升高温度平衡正向移动,选择性上升。曲线I随温度升高而下降,代表放热方向产物,即的选择性。曲线II随温度升高而上升,代表吸热方向产物,即的选择性。曲线III代表的转化率,故表示选择性的曲线是 I。
②已知:容器体积,初始,,平衡时转化率为,则消耗的总量为,的选择性为,则生成的物质的量为 ,根据碳元素守恒,生成的物质的量为,对于反应a,生成为 mol,则消耗为 ,消耗为 mol,对于反应b,生成为 ,则消耗为 ,消耗为 mol,生成为mol,平衡时各物质的量:,,mol,,,反应a的平衡常数==。
【小问4详解】
由图可知,催化剂Ru-H和CO2中的碳氧双键发生加成反应生成X为,再和H2反应生成和HCOOH,催化剂Ru-H得以再生,该方法与传统钌配合物催化法相比,优点有不产生有毒CO,副反应少,或在溶液中合成反应条件温和。
20. 维拉帕米广泛用于原发性高血压的治疗,该药品中间体的合成路线如下:
已知:
(1)2a含有的官能团名称为_______。
(2)①1a的分子式为_______。
②任写一个符合以下条件的1a同分异构体的结构简式_______。
ⅰ.属于芳香酸;
ⅱ.含有2个甲基;
ⅲ.苯环上含有3个取代基;
ⅳ.1 mol最多能与3 mol NaOH反应
(3)关于上述反应的相关物质及转化,下列说法正确的有_______。
A. 1a所有原子可能共平面
B. 2a转化为3a的过程,存在C、N原子杂化方式的改变
C. 3a转化为4a的反应属于消去反应
D. 4a含有手性碳原子
(4)化合物Ⅰ()的名称为_______,化合物Ⅰ与强碱性水溶液反应生成有机化合物Ⅱ。下图为化合物Ⅱ的核磁共振氢谱示意图(部分),请补充完整下图并标注O—H峰_______。(已知:吸电子能力强的原子或基团,会使氢的化学位移变大,且离该原子或基团越近的氢,受到的影响越大)。
(5)参考上述合成路线,分三个步骤合成化合物Ⅲ:。
①有机反应物与HBr发生1,4-加成反应,产物的结构简式为_______。
②步骤①得到的产物再与进行_______反应(填反应类型)。
③步骤②得到的产物,与另一含氰基的有机物合成Ⅲ,反应化学方程式为_______。(注明条件)
【答案】(1)醚键、酰胺基
(2) ①. C10H12O4 ②. (3)BD
(4) ①. 2-溴丙烷 ②. (羟基峰在甲基峰左侧)
(5) ①. ②. 加成反应 ③.
【解析】
【分析】原料(3,4-二甲氧基苯乙酸)首先经酰氯化、氨解得到酰胺;经五氧化二磷脱水得到氰化物;最后的氰基α氢在碱性条件下去质子,与2-溴丙烷发生亲核取代,得到最终烷基化的中间体。
【小问1详解】
2a含有的官能团名称为醚键、酰胺基;
【小问2详解】
①数出碳原子数为11个,氢原子数为12个,氧原子数为4个,故分子式为;
②1mol最多与3molNaOH反应,说明含1个羧基(消耗1molNaOH)和2个酚羟基(共消耗2molNaOH),总共3mol;满足苯环3个取代基(2个酚羟基+1个含两个甲基的羧基取代基),满足条件的1a同分异构体的结构简式可以为;
【小问3详解】
A.1a含甲基,甲基为四面体结构,所有原子不可能共平面,A错误;
B.2a中羰基C为杂化,酰胺N为杂化,脱水生成后,C和N均变为杂化,杂化方式改变,B正确;
C.该步反应是的被取代,属于取代反应,不是消去反应,C错误;
D.4a中苯环所连的碳原子连接4个不同基团,属于手性碳原子,D正确;
故选BD。
【小问4详解】
化合物Ⅰ系统命名为2-溴丙烷,碱性水解生成2-丙醇,根据题意,O吸电子,O-H的H直接连O,化学位移δ最大,因此在最左侧(δ最大处)画峰,H数为1,峰强度和次甲基相同,图示为;
【小问5详解】
① 2-甲基-1,3-丁二烯和HBr发生1,4加成,双键移到2,3位,产物的结构简式为;
② 结合已知D-A反应,共轭二烯烃和单烯烃的反应属于加成反应;
③ 参考题干最后一步,卤代烃和氰基化合物在NaOH/二甲亚砜条件下发生取代,反应化学方程式为。
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