精品解析:广西柳州市2026届高三上学期12月联考化学试题
2026-07-08
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内容正文:
广西柳州市2026届高三上学期12月联考
化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂:非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16 Cl 35.5 Ti 48 Cu 64 Zn 65
一、选择题(本题共有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. 科技发展与化学密切相关,下列说法正确的是
A. 小米SU7所用耐高温碳陶瓷制动盘属于传统无机非金属材料
B. 国产AI大模型DeepSeek所用芯片与光导纤维是同一种材料
C. “天宫二号”的存储器使用的石墨烯与金刚石互为同分异构体
D. 可用来制作智能折叠手机屏幕的聚酰亚胺塑料属于有机高分子材料
2. 下列实验装置和操作均正确且能达到相应实验目的的是
A. 甲装置中用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可析出深蓝色晶体
B. 乙装置中先通再通,可制备
C. 丙装置可从铝合金中提取Al
D. 丁装置用待装液润洗酸式滴定管后,润洗液全部从上口缓缓倒出
3. 历史上曾用雄黄,)制备杀虫剂,反应方程式为,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有的键数为
B. 含有的中子数为
C. 每消耗,转移电子数为
D. 和101 kPa下,的价层电子对数为
阅读材料,硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为,可形成多种卤化物。可与反应生成可与反应生成乙硼烷,其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体,结构式为,具有还原性。乙硼烷易与水反应生成与是一种一元弱酸,可作吸水剂。乙硼烷可与反应生成氨硼烷,其在一定条件下可以脱氢,最终得到BN。乙硼烷也可与NaH反应生成,是一种常用的还原剂。据此完成下面小题:
4. 下列说法正确的是
A. 硼晶体为分子晶体 B. 基态硼原子的价电子排布式为
C. 与中心原子均为杂化 D. 晶体中存在离子键、共价键、氢键
5. 下列物质的结构、性质、用途之间不具有对应关系的是
A. B电负性小于H,可用作还原剂
B. 有弱酸性,可用作吸水剂
C. 中B有空轨道,易与形成
D. 可以脱氢,可用作储氢材料
6. Y是一种新型太阳能电池材料,可由如下路线合成,有关说法正确的是
A. 水溶性: B. X与溴水只发生取代反应
C. X中所有原子一定共面 D. 1 mol Y最多可以与发生加成反应
7. 短周期主族元素的原子序数依次增大,基态原子最外层的能层符号相同,这5种元素可组成一种锂离子电池的溶剂的结构式如图所示。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 简单氢化物稳定性: D. 氢化物沸点:
8. KI可发生如图所示的转化,下列离子反应方程式正确的是
A. 向AgI悬浊液中加入铁粉:
B. 向溶液中通入少量
C. 向KI溶液中加入酸化后的双氧水:
D. 向KI溶液中加入溶液:
9. 某新型催化剂能将乙醇催化转化为乙酸和氢气,其反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 物质Ⅱ为催化剂
B. 的反应类型为还原反应
C. 该历程没有键的生成
D. 该历程总反应为
10. 中科大团队设计了一种新型回收装置(如图所示),能绿色回收废电极中的Li,同时捕获废气中,并产生可观的电能。下列说法错误的是
A. 未被捕获的废气在实验室中可用NaOH溶液除去
B. 废电极的电极反应式为
C. 电子流向:废电极→导线碳布电极电解质废电极
D. 电路中每转移1 mol电子,理论上可捕获
11. 根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将适量甲酸与足量新制氢氧化铜悬浊液混合,加热煮沸,有砖红色沉淀生成
甲酸具有酸性
B
将气体通入到酸性溶液中,溶液褪色
具有漂白性
C
在试管中加入2mL饱和溶液,向其中加入几滴鸡蛋清溶液,振荡,有白色固体形成
饱和溶液使蛋白质溶解度减小
D
向盛有少量溶液的试管中滴几滴溶液,产生难溶于水的白色AgCl沉淀,再滴入氨水,振荡,沉淀溶解
与的结合能力:
A. A B. B C. C D. D
12. 氧化锂的用途主要包括做玻璃和陶瓷的添加剂、电池材料、光谱纯试剂等。氧化锂晶胞如图所示。已知:晶胞为立方晶系,面对角线上的原子紧邻,其晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值。a、b原子的分数坐标分别为和。下列叙述错误的是
A. 该晶胞中锂离子的配位数为8 B. 该晶胞中,c原子的分数坐标为
C. 氧离子和锂离子的最短距离为 D. 该晶胞中,的半径为
13. 已知:与以物质的量比为1:3开始反应,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x,在下、在下如图所示。下列说法正确的是
A. 图中对应等压过程的曲线是M
B. c点处相同,平衡常数相同
C. 由d点到b点仅通过升温到就可以实现
D. 当时,的平衡转化率约为
14. 常温下,往足量固体与水的混合体系中加稀HCl或NaOH溶液调节pH时,、与pH变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线②表示的变化情况
B. 的
C. 时,
D. 后,曲线①呈上升趋势的原因是部分转化为
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 锌是一种重要的金属,一种以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO,含少量)为原料制备锌的工艺流程如图所示:
已知:①时,;
②时,。
(1)Zn在元素周期表中的位置___________。第二电离能:___________(填“>”或“<”)。
(2)“浸取”时,分别转化为进入溶液。
①ZnO发生反应的离子方程式为___________。
②“浸取”时温度控制不超过,其原因为___________。
(3)“除铜”时,当加入的超量时,会发生反应导致锌的回收率下降,该反应的平衡常数数值为___________。
(4)“萃取”时有机萃取剂(用HA表示)萃取金属离子的原理可表示为(水层)+nHA(有机层)有机层水层;在“反萃取”操作中,为使尽可能进入水层,可采取的措施有___________。
(5)用锌与铜合成的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备中。一种铜锌合金的晶胞结构如图。
已知:晶胞参数为a nm。
①与Zn原子等距离且最近的Cu原子有___________个。
②该铜锌合金晶体的密度为___________。(用含有的代数式表示)
16. 是制备金属钛的重要中间体,氮氧化法制备的原理为:。某小组同学利用如下装置在实验室制备,并测其纯度(夹持装置略去)。
已知:易挥发,易水解生成白色,能溶于有机溶剂;高温时能与发生置换反应,不与HCl反应。其他相关信息如下表所示:
熔点/℃
沸点/℃
密度
-24
136.7
1.7
-23
76.8
1.6
【实验一】制备无水
(1)装置A中仪器a的名称是___________。装置B中长导管b的作用是___________。
(2)装置E中的试剂是___________(填试剂名称)。若缺少该装置,产品产率会下降,原因是___________(写出相关化学方程式)。
(3)该装置存在的缺陷是___________。
【实验二】提纯
(4)装置D锥形瓶中收集到的中常含有少量,从混合液分离出的操作名称是___________。
【实验三】测定产品纯度,实验如下:
(5)利用如图装置测定所得产品的纯度:取0.400 g产品加入烧瓶中,再向安全漏斗中加入适量蒸馏水,待充分水解后,将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴加几滴溶液作指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液25.00 mL。已知:呈砖红色,常温下,。
①安全漏斗中的水在本实验中的作用除与反应外,还有___________。
②滴定终点的判断方法是___________。
③产品的纯度为___________(精确到0.1)。
17. 氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”“碳达峰”目标中起到重要作用,乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)①反应Ⅱ的___________,反应Ⅲ___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行;
②上述反应体系在恒温恒容条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A.增大CO浓度,一段时间后反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率都增加
B.加入反应Ⅰ的催化剂,可提高H2的产率
C.降低反应温度,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正、逆反应速率都减小
D.增大乙醇与水的投料比,有利于提高乙醇的转化率
(2)压强为100 kPa,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时发生,H2的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示,每条曲线表示H2相同的平衡产率。
①反应Ⅱ的平衡常数:KA___________KC(填“>”、“=”或“<”);
②AB两点H2产率相等的原因是___________。
(3)压强为100 kPa下,1mol C2H5OH(g)和3mol H2O(g)发生上述三个反应,平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。已知:CO的选择性
①表示CO2选择性的曲线是___________(填标号);
②573 K时,反应Ⅱ的Kp=___________(列出计算式即可)。
18. 苏沃雷生(H)是一种新型抗失眠药物,利用手性保护剂合成H的路线如图:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称分别为碳氯键、___________。
(2)的化学方程式为___________。
(3)已知:是一种有机碱,碱性的本质是物质给出电子对的能力,原子的电子云密度越高,给出电子对的能力越强,碱性就越强。
①与比较,三者中碱性最强的是___________(填化学式);
②的反应类型为___________。在的过程中,其作用为___________。
(4)G的结构简式为___________。
(5)—Boc为叔丁氧羰基,—Boc与相连形成物质M。写出满足下列条件的M的一种同分异构体的结构简式___________。
i.含四元环
ii.核磁共振氢谱显示只有一组吸收峰
(6)以、为原料,合成,反应所需的其他试剂任选___________。
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广西柳州市2026届高三上学期12月联考
化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂:非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16 Cl 35.5 Ti 48 Cu 64 Zn 65
一、选择题(本题共有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. 科技发展与化学密切相关,下列说法正确的是
A. 小米SU7所用耐高温碳陶瓷制动盘属于传统无机非金属材料
B. 国产AI大模型DeepSeek所用芯片与光导纤维是同一种材料
C. “天宫二号”的存储器使用的石墨烯与金刚石互为同分异构体
D. 可用来制作智能折叠手机屏幕的聚酰亚胺塑料属于有机高分子材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳陶瓷属于新型无机非金属材料,传统无机非金属材料主要指硅酸盐材料(如陶瓷、玻璃),A错误;
B.芯片材料为晶体硅,光导纤维为二氧化硅,二者不同,B错误;
C.石墨烯与金刚石均为碳元素组成的单质,互为同素异形体,C错误;
D.聚酰亚胺是聚合物,属于有机高分子材料,D正确;
故答案为D。
2. 下列实验装置和操作均正确且能达到相应实验目的的是
A. 甲装置中用玻璃棒摩擦烧杯内壁,可析出深蓝色晶体
B. 乙装置中先通再通,可制备
C. 丙装置可从铝合金中提取Al
D. 丁装置用待装液润洗酸式滴定管后,润洗液全部从上口缓缓倒出
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲装置中溶液加入乙醇后,由于乙醇降低了配合物的溶解度,使溶液达到过饱和状态,用玻璃棒摩擦烧杯内壁可形成晶核,促进深蓝色的晶体析出,操作正确且能达到目的,A正确;
B.溶解度大,先通使溶液呈碱性以吸收更多,乙装置制备时,虽需先通再通,极易溶于水,通入饱和食盐水时需要采取防倒吸措施,不需要防倒吸措施,B错误;
C.丙装置为电解溶液,阴极放电顺序优于,阴极会析出而非Al单质,应电解熔融,C错误;
D.酸式滴定管润洗时,润洗液应从下口放出以润洗整个内壁及活塞,从上口倒出无法完成有效润洗,操作错误,D错误。
故选A。
3. 历史上曾用雄黄,)制备杀虫剂,反应方程式为,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有的键数为
B. 含有的中子数为
C. 每消耗,转移电子数为
D. 和101 kPa下,的价层电子对数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的原子半径大于S,故结构中,黑球为、白球为,所有原子均只与原子成键,不含键,中键数为0,A错误;
B.的中子数为,物质的量为,1个含个中子,故所含中子数为,B错误;
C.配平反应方程式:,反应中中从价降为价,当消耗时,消耗,共转移电子,即转移电子数为,C正确;
D.标况(、)下气体摩尔体积才是,、下的物质的量小于,D错误;
故选C。
阅读材料,硼单质及其化合物有重要的应用。硼晶体熔点为,可形成多种卤化物。可与反应生成可与反应生成乙硼烷,其分子中一个硼与周围的四个氢形成正四面体,结构式为,具有还原性。乙硼烷易与水反应生成与是一种一元弱酸,可作吸水剂。乙硼烷可与反应生成氨硼烷,其在一定条件下可以脱氢,最终得到BN。乙硼烷也可与NaH反应生成,是一种常用的还原剂。据此完成下面小题:
4. 下列说法正确的是
A. 硼晶体为分子晶体 B. 基态硼原子的价电子排布式为
C. 与中心原子均为杂化 D. 晶体中存在离子键、共价键、氢键
5. 下列物质的结构、性质、用途之间不具有对应关系的是
A. B电负性小于H,可用作还原剂
B. 有弱酸性,可用作吸水剂
C. 中B有空轨道,易与形成
D. 可以脱氢,可用作储氢材料
【答案】4. B 5. B
【解析】
【4题详解】
A.硼晶体的熔点很高,为共价晶体,错误;
B.B为5号元素,基态硼原子的价电子排布式为,正确;
C.中心原子为杂化,的中心原子B的价层电子对数为4,故B采取杂化,错误;
D.晶体由Na+和构成,故存在离子键、共价键,没有氢键,错误。
【5题详解】
A.B电负性小于H,H显-1价,反应中化合价可以升高,则可用作还原剂,性质、用途之间具有对应关系;
B.有弱酸性,与用作吸水剂无关,性质、用途之间不具有对应关系;
C.B价电子数为3,BF3中B有空轨道,NH3中N原子有孤电子对,二者通过配位键形成,结构、性质之间具有对应关系;
D.氨硼烷(),其在一定条件下可以脱氢,最终得到BN,可用作储氢材料,性质、用途之间具有对应关系。
6. Y是一种新型太阳能电池材料,可由如下路线合成,有关说法正确的是
A. 水溶性: B. X与溴水只发生取代反应
C. X中所有原子一定共面 D. 1 mol Y最多可以与发生加成反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.X中含有羟基,可与形成分子间氢键,水溶性比Y大,A正确;
B.X中含有醛基,还可以和溴水发生氧化反应,B错误;
C.X中羟基的单键可旋转,H原子不一定落在苯环的平面上,醛基中C原子与苯环C原子的单键也可以旋转,使苯环和醛基不共面,C错误;
D.Y中苯环、碳碳双键均可以和反应,1个Y共消耗4个分子,所以1 mol Y最多消耗,D错误;
故选A。
7. 短周期主族元素的原子序数依次增大,基态原子最外层的能层符号相同,这5种元素可组成一种锂离子电池的溶剂的结构式如图所示。下列说法错误的是
A. 原子半径: B. 第一电离能:
C. 简单氢化物稳定性: D. 氢化物沸点:
【答案】D
【解析】
【分析】的原子序数依次增大,基态原子最外层的能层符号相同,说明在同一周期,根据M的结构可以看出,X为C、Y为O、Z为F,根据R和W在M中的成键情况可以推知R为H、W为S。依次为H、C、O、F、S。
【详解】A.W、Y、Z、R分别为S、O、F、H,S位于第三周期,O、F位于第二周期,H位于第一周期,随周期数增大核外电子层数增多半径增大,同周期元素核电荷数越大半径越小,因此半径S>O>F>H,A正确;
B.同周期从左到右第一电离能增大,同主族从上到下第一电离能减小,故第一电离能,B正确;
C.非金属性越强,简单氢化物越稳定:非金属性,故稳定性,C正确;
D.Y为O对应氢化物为H2O、H2O2常温均为液态、X为C,所有的烃都是其氢化物,因此氢化物沸点不一定Y>X,D错误;
故选D。
8. KI可发生如图所示的转化,下列离子反应方程式正确的是
A. 向AgI悬浊液中加入铁粉:
B. 向溶液中通入少量
C. 向KI溶液中加入酸化后的双氧水:
D. 向KI溶液中加入溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.AgI为悬浊液,难溶物不能拆写为Ag+,正确离子方程式应为,A错误;
B.还原性,少量优先氧化,离子方程式为,B正确;
C.反应在酸性条件下进行,不可能生成,正确离子方程式为:,C错误;
D.该离子方程式转移电子不守恒,正确配平后为:,D错误;
答案选B。
9. 某新型催化剂能将乙醇催化转化为乙酸和氢气,其反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 物质Ⅱ为催化剂
B. 的反应类型为还原反应
C. 该历程没有键的生成
D. 该历程总反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,物质Ⅱ在反应过程中为中间产物,A错误;
B.Ⅳ→V为去氢的反应,反应类型为氧化反应,B错误;
C.由反应历程可知,V→Ⅰ形成了键,有π键的生成,C错误;
D.根据图示可知该历程总反应为,D正确;
故选D。
10. 中科大团队设计了一种新型回收装置(如图所示),能绿色回收废电极中的Li,同时捕获废气中,并产生可观的电能。下列说法错误的是
A. 未被捕获的废气在实验室中可用NaOH溶液除去
B. 废电极的电极反应式为
C. 电子流向:废电极→导线碳布电极电解质废电极
D. 电路中每转移1 mol电子,理论上可捕获
【答案】C
【解析】
【详解】A.未被捕获的废气主要含,可与NaOH溶液反应,反应方程式:,实验室可用NaOH溶液除去,A正确;
B.废电极中失去电子发生氧化反应,Fe由+2价升至+3价,生成和,电极反应式为:,B正确;
C.电子在原电池中仅通过导线传导,从负极(废电极)流向正极(碳布电极),电解质中通过离子移动导电,电子不能进入电解质,C错误;
D.正极发生还原反应,电极反应式:,N由+4价降至+3价,每转移1 mol电子生成1 mol ,需1 mol (质量46 g),D正确;
故选C。
11. 根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将适量甲酸与足量新制氢氧化铜悬浊液混合,加热煮沸,有砖红色沉淀生成
甲酸具有酸性
B
将气体通入到酸性溶液中,溶液褪色
具有漂白性
C
在试管中加入2mL饱和溶液,向其中加入几滴鸡蛋清溶液,振荡,有白色固体形成
饱和溶液使蛋白质溶解度减小
D
向盛有少量溶液的试管中滴几滴溶液,产生难溶于水的白色AgCl沉淀,再滴入氨水,振荡,沉淀溶解
与的结合能力:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲酸与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀是因其醛基的还原性,与酸性无关,A错误;
B.SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因SO2的还原性,而非漂白性,B错误;
C.饱和(NH4)2SO4溶液使蛋白质析出白色固体是盐析现象,导致蛋白质溶解度减小,C正确;
D.AgCl沉淀溶于氨水形成[Ag(NH3)2]+,说明NH3与Ag+结合能力强于Cl-,D错误。
12. 氧化锂的用途主要包括做玻璃和陶瓷的添加剂、电池材料、光谱纯试剂等。氧化锂晶胞如图所示。已知:晶胞为立方晶系,面对角线上的原子紧邻,其晶胞参数为为阿伏加德罗常数的值。a、b原子的分数坐标分别为和。下列叙述错误的是
A. 该晶胞中锂离子的配位数为8 B. 该晶胞中,c原子的分数坐标为
C. 氧离子和锂离子的最短距离为 D. 该晶胞中,的半径为
【答案】A
【解析】
【分析】观察晶胞可知,白球位于立方体顶点和面心,黑球位于立方体内,1个立方晶胞含8个锂离子和4个氧离子,故黑球为锂离子,白球为氧离子。
【详解】A.取内部锂离子为参照点,1个锂离子与4个氧离子最近且等距离,即锂离子配位数为4,A错误;
B.由a、b原子的分数坐标,推知c原子的分数坐标为,B正确;
C.氧离子和锂离子的最短距离为立方体的体对角线的,即最短距离为,C正确;
D.由已知信息可知,面对角线上3个氧离子相切,氧离子半径,D正确;
故答案选A。
13. 已知:与以物质的量比为1:3开始反应,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x,在下、在下如图所示。下列说法正确的是
A. 图中对应等压过程的曲线是M
B. c点处相同,平衡常数相同
C. 由d点到b点仅通过升温到就可以实现
D. 当时,的平衡转化率约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.正反应气体物质的量减少,加压平衡正向移动,甲醇的物质的量分数增大,M是t=250℃下甲醇的物质的量分数随压强变化的曲线,A错误;
B.M线上c点的温度250℃,N线上c点的温度是245℃,温度不同,平衡常数不相同,B错误;
C.d点的温度是250℃、压强是8×105 Pa,b点的温度是270℃、压强是5×105 Pa,温度、压强均不同,由d点到b点不能仅通过升温实现,C错误;
D.
当x=0.10时,,解得,所以CO2的平衡转化率为,D正确;
故答案选D。
14. 常温下,往足量固体与水的混合体系中加稀HCl或NaOH溶液调节pH时,、与pH变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线②表示的变化情况
B. 的
C. 时,
D. 后,曲线①呈上升趋势的原因是部分转化为
【答案】C
【解析】
【分析】CaC2O4体系中存在一系列平衡,CaC2O4(s)Ca2+(aq)+(aq)、+H2O+OH-、+H2OH2C2O4+OH-,所以在CaC2O4溶液中,增大pH,后两个平衡逆向移动,草酸根浓度增大,lgc()增大,曲线①表示lgc();H2C2O4、浓度都减小,草酸氢根减小程度缓于草酸分子,曲线②表示lgc(H2C2O4)、曲线③表示lgc()。
【详解】A.由分析可知,曲线②表示lgc(H2C2O4)的变化情况,A正确;
B.,曲线②和③相交时c()=c(),此时pH=1.3,可得,B正确;
C.足量草酸钙固体与水的混合体系中,由于草酸根离子的水解,溶液呈碱性,当溶液pH=7时c(H+)=c(OH-),说明加入了盐酸,溶液中电荷守恒,则,,C错误;
D.溶液中存在Ksp(CaC2O4)=c()·c(Ca2+),pH>12后,c(OH-)增大,导致Q[Ca(OH)2]>Ksp[Ca(OH)2],生成Ca(OH)2导致c(Ca2+)减小,则c()上升,D正确;
故选C。
二、非选择题(本大题共4小题,共58分)
15. 锌是一种重要的金属,一种以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO,含少量)为原料制备锌的工艺流程如图所示:
已知:①时,;
②时,。
(1)Zn在元素周期表中的位置___________。第二电离能:___________(填“>”或“<”)。
(2)“浸取”时,分别转化为进入溶液。
①ZnO发生反应的离子方程式为___________。
②“浸取”时温度控制不超过,其原因为___________。
(3)“除铜”时,当加入的超量时,会发生反应导致锌的回收率下降,该反应的平衡常数数值为___________。
(4)“萃取”时有机萃取剂(用HA表示)萃取金属离子的原理可表示为(水层)+nHA(有机层)有机层水层;在“反萃取”操作中,为使尽可能进入水层,可采取的措施有___________。
(5)用锌与铜合成的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备中。一种铜锌合金的晶胞结构如图。
已知:晶胞参数为a nm。
①与Zn原子等距离且最近的Cu原子有___________个。
②该铜锌合金晶体的密度为___________。(用含有的代数式表示)
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅡB族 ②.
(2) ①. ②. 温度过低反应速率慢,温度过高挥发、分解,降低浸取效率
(3)
(4)加入适量硫酸(增大)、适当升温、多次反萃取等(合理即可)
(5) ①. 12 ②.
【解析】
【分析】以固体废锌催化剂(主要成分为,含少量、、)为原料,先加入溶液进行浸取,、分别转化为、进入溶液,转化为沉淀,不反应,过滤得到滤渣1;向滤液中加入进行除铜,与反应生成沉淀,过滤得到滤渣2;再用有机萃取剂对水溶液进行萃取,将转移至有机相,随后用硫酸进行反萃取,使进入水相,最后通过电解得到。
【小问1详解】
的价电子排布为,位于元素周期表第四周期第ⅡB族,属于区;失去一个电子后价电子排布为(全充满稳定结构),再失去一个电子较难;失去一个电子后价电子排布为,再失去一个电子较易,故第二电离能;
【小问2详解】
①与溶液反应生成和,离子方程式为:;
②温度过低,反应速率慢,浸取效率低;温度过高,挥发量增加,且会分解,导致浸取液中有效成分浓度降低,影响浸取效果,因此“浸取”时温度控制不超过;
【小问3详解】
已知:,,。反应的平衡常数:;
【小问4详解】
萃取原理为(水层)(有机层)(有机层)(水层),要使进入水层,需使平衡逆向移动,可采取的措施:加入适当浓度的硫酸(增大)、适当升高温度、多次反萃取等;
【小问5详解】
①由晶胞结构可知,原子位于顶点,与它等距离且最近的原子位于面心,共个;
②由晶胞结构可知,原子位于顶点,原子数为,原子位于面心,原子数为,化学式为。晶胞参数为,晶胞体积,晶胞质量。因此晶胞密度。
16. 是制备金属钛的重要中间体,氮氧化法制备的原理为:。某小组同学利用如下装置在实验室制备,并测其纯度(夹持装置略去)。
已知:易挥发,易水解生成白色,能溶于有机溶剂;高温时能与发生置换反应,不与HCl反应。其他相关信息如下表所示:
熔点/℃
沸点/℃
密度
-24
136.7
1.7
-23
76.8
1.6
【实验一】制备无水
(1)装置A中仪器a的名称是___________。装置B中长导管b的作用是___________。
(2)装置E中的试剂是___________(填试剂名称)。若缺少该装置,产品产率会下降,原因是___________(写出相关化学方程式)。
(3)该装置存在的缺陷是___________。
【实验二】提纯
(4)装置D锥形瓶中收集到的中常含有少量,从混合液分离出的操作名称是___________。
【实验三】测定产品纯度,实验如下:
(5)利用如图装置测定所得产品的纯度:取0.400 g产品加入烧瓶中,再向安全漏斗中加入适量蒸馏水,待充分水解后,将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴加几滴溶液作指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液25.00 mL。已知:呈砖红色,常温下,。
①安全漏斗中的水在本实验中的作用除与反应外,还有___________。
②滴定终点的判断方法是___________。
③产品的纯度为___________(精确到0.1)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平平衡气压,作安全管(防止装置内压强过大)
(2) ①. 浓硫酸 ②.
(3)缺少CO尾气处理装置,有毒且污染空气
(4)蒸馏 (5) ①. 液封,吸收挥发的 ②. 滴入最后半滴标准液,出现砖红色沉淀,半分钟内不消失 ③.
【解析】
【分析】本实验分为制备无水、提纯、测定产品纯度三个部分:以与浓盐酸加热制,经除杂干燥后,与、在高温电炉中反应生成(副产物为),收集时需防止其水解与被氧化,再通过蒸馏分离与混有的,最后利用水解生成,用标准液滴定,结合指示剂判断终点,测定产品纯度,据此作答。
【小问1详解】
装置A中仪器a为恒压滴液漏斗;装置B中长导管b的作用是平衡气压,作安全管(防止装置内压强过大);
【小问2详解】
易水解,装置E的作用是防止水蒸气进入D中导致产物水解,试剂为浓硫酸;若缺少该装置,水蒸气进入D中会使水解,化学方程式为,导致产品产率下降;
【小问3详解】
该装置的缺陷是:缺少CO尾气处理装置,生成的会污染空气,且有毒,需进行收集或点燃处理;
【小问4详解】
沸点,沸点,二者沸点差异较大,从混合液分离出的操作名称为蒸馏;
【小问5详解】
①安全漏斗中的水除与反应外,还有液封,吸收挥发的气体,避免损失的作用;
②以为指示剂,滴定时,终点现象为:当滴入最后半滴标准溶液时,溶液中出现砖红色沉淀,且半分钟内不消失;
③根据定量关系,可得。,则。的摩尔质量,质量,因此产品纯度。
17. 氢能是一种重要的绿色能源,在实现“碳中和”“碳达峰”目标中起到重要作用,乙醇与水催化重整制氢发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)①反应Ⅱ的___________,反应Ⅲ___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行;
②上述反应体系在恒温恒容条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A.增大CO浓度,一段时间后反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率都增加
B.加入反应Ⅰ的催化剂,可提高H2的产率
C.降低反应温度,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正、逆反应速率都减小
D.增大乙醇与水的投料比,有利于提高乙醇的转化率
(2)压强为100 kPa,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时发生,H2的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示,每条曲线表示H2相同的平衡产率。
①反应Ⅱ的平衡常数:KA___________KC(填“>”、“=”或“<”);
②AB两点H2产率相等的原因是___________。
(3)压强为100 kPa下,1mol C2H5OH(g)和3mol H2O(g)发生上述三个反应,平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。已知:CO的选择性
①表示CO2选择性的曲线是___________(填标号);
②573 K时,反应Ⅱ的Kp=___________(列出计算式即可)。
【答案】(1) ①. -41.2kJ/mol ②. 高温 ③. AC
(2) ①. > ②. B点温度高于A点,升高温度,反应Ⅱ逆向移动消耗H2的量与反应Ⅰ、反应Ⅲ正向移动产生 H2的量相等
(3) ①. a ②.
【解析】
【小问1详解】
①由题干信息可知,反应Ⅰ:,反应Ⅲ:则(反应Ⅲ-反应Ⅰ)可得反应Ⅱ:,根据盖斯定律可知,=()=(173.3kJ/mol-255.7kJ/mol)=-41.2kJ/mol,反应Ⅲ是一个气体体积增大的吸热反应即>0,>0,根据自由能变<0反应自发进行可知,该反应高温条件下自发,故答案为:-41.2kJ/mol;高温;
②
A.增大CO浓度,则反应Ⅱ正反应速率直接增加,反应Ⅰ的逆反应速率增加,平衡逆向移动导致反应物浓度增大,正反应速率增加,即一段时间后反应Ⅰ、Ⅱ的正反应速率都增加,A正确;
B.反应体系在恒温恒容条件下建立平衡后,加入反应Ⅰ的催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,即不可提高H2的产率,B错误;
C.降低温度反应物、生成物的能量均减小,活化分子百分数减小,则导致降低反应温度,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正、逆反应速率都减小,C正确;
D.增大乙醇与水的投料比,即增大乙醇的浓度,反应Ⅰ、Ⅲ化学平衡均正向移动,H2O的转化率增大,而乙醇的转化率减小即不有利于提高乙醇的转化率,D错误;
故答案为:AC;
【小问2详解】
①A、C两点,相同,温度不同,对于一个可逆反应,平衡常数只受温度变化的影响,不受浓度变化的影响,反应Ⅱ为放热反应,升温平衡逆向移动,由题干图中可知,A点温度比C点温度低,所以反应Ⅱ的平衡常数KA>KC,故答案为:>;
②A、B两点,=12,压强为100kPa,但温度不同,从A点到B点,温度升高,反应Ⅰ、反应Ⅲ平衡正向移动,H2的物质的量增大,反应Ⅱ逆向移动,H2的物质的量减小,则H2产率相等的原因是:B点温度高于A点,升高温度,反应Ⅱ逆向移动消耗氢气的量与反应Ⅰ、反应Ⅲ正向移动产生H2的量相等,故答案为:B点温度高于A点,升高温度,反应Ⅱ逆向移动消耗H2的量与反应Ⅰ、反应Ⅲ正向移动产生 H2的量相等;
【小问3详解】
①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应Ⅱ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则反应Ⅰ、Ⅱ平衡移动的结果,都使CO的物质的量增大,故温度升高CO的选择性增大,CO2的选择性减小;由于CO的选择性+CO2的选择性=1,则表示CO2选择性的曲线为a,表示CO选择性的曲线为c,表示乙醇转化率的曲线为b,故答案为:a;
②573K时,压强为100kPa下,1mol C2H5OH(g)和3mol H2O(g)发生上述反应,乙醇的转化率为60%,CO2的选择性为85%,CO的选择性为15%,设反应Ⅰ中参加反应乙醇的物质的量为x,反应Ⅱ中参加反应CO的物质的量为y,反应Ⅲ中参加反应乙醇的物质的量为z,则参加反应乙醇的物质的量为1mol×60%=0.6mol,生成n(CO)=0.6mol×2×15%=0.18mol,n(CO2)=0.6mol×2×85%=1.02mol,可建立如下三个三段式:,,,
则x+z=0.6mol,2x-y=0.18,2z+y=1.02,达平衡时,n(C2H5OH)=1-x-z=1-0.6=0.4mol、n(H2O)=3-x-z-y-2z=(3-0.6-1.02)mol=1.38mol、n(CO)=0.18mol、n(CO2)=1.02mol、n(H2)=4x+y+6z=4(x+z)+y+2z=4×0.6+1.02=3.42mol,混合气的总物质的量为(0.4+1.38+0.18+1.02+3.42)mol=6.4mol,则平衡时CO的平衡分压为:,同理H2O、CO2、H2的平衡分压分别为:、、反应Ⅱ的Kp==,故答案为:。
18. 苏沃雷生(H)是一种新型抗失眠药物,利用手性保护剂合成H的路线如图:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称分别为碳氯键、___________。
(2)的化学方程式为___________。
(3)已知:是一种有机碱,碱性的本质是物质给出电子对的能力,原子的电子云密度越高,给出电子对的能力越强,碱性就越强。
①与比较,三者中碱性最强的是___________(填化学式);
②的反应类型为___________。在的过程中,其作用为___________。
(4)G的结构简式为___________。
(5)—Boc为叔丁氧羰基,—Boc与相连形成物质M。写出满足下列条件的M的一种同分异构体的结构简式___________。
i.含四元环
ii.核磁共振氢谱显示只有一组吸收峰
(6)以、为原料,合成,反应所需的其他试剂任选___________。
【答案】(1)(酚)羟基、氨基;
(2) (3) ①. (C2H5)2NH ②. 取代反应 ③. 吸收反应生成的,使平衡正向移动,提高反应产率
(4) (5)或
(6)
【解析】
【分析】根据A、B的结构简式及反应条件,A→B为消去反应,根据B和D的结构简式、C的分子式以及B→C、C→D的反应条件可知,C的结构简式为,B→C为取代反应,C→D为取代反应;结合D、E、F的结构简式及反应条件,D→E为加成反应,E→F为取代反应;根据F、H的结构简式、G的分子式以及反应条件,可知G的结构简式为。据此分析作答。
【小问1详解】
由A的结构可知,A中含有的官能团为碳氯键、(酚)羟基、氨基;
【小问2详解】
根据A、B的结构简式和反应条件,的化学方程式为
【小问3详解】
①的碱性随N上电子云密度的增大而增强,乙基为推电子基,导致N上的电子云密度增大,中的N电子云密度最大,但其空间位阻也大,碱性反而略弱于(C2H5)2NH,所以三者中碱性最强的是(C2H5)2NH;
②中的氯原子被中的氨基()取代,生成,故反应类型为取代反应;是有机碱,可吸收反应生成的,使平衡正向移动,提高反应产率;
【小问4详解】
由分析可知,G的结构简式为;
【小问5详解】
与相连形成物质M为,其同分异构体满足:含四元环、核磁共振氢谱显示只有一组吸收峰的结构是和;
【小问6详解】
结合题目物质转化流程,以、为原料,合成的流程为:。
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