内容正文:
2026年普通高中选择性考试风向信息
适应诊断卷(一)
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H—1 Li—7 C—12 O—16 Mg—24 S—32 Mn—55
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. 鲜活情境 化学与亚冬会2025年2月,亚冬会在哈尔滨隆重举行,科技赋能,助力亚冬。下列说法正确的是
A. 哈工大研发的碳纤维复合材料属于金属材料
B. 醇氢电动汽车使用的甲醇是新型清洁可再生能源
C. 发热保暖帽含有的石墨烯能导电,属于电解质
D. 运动员饮用的葡萄糖饮料,在氧化供能的过程中,将化学能完全转化为人体运动的机械能
2. 下列关于生产、生活中常见化学物质的说法错误的是
A. 为延长食品保质期,可使用甲醛溶液浸泡海鲜产品,因其具有强还原性并能杀菌防腐
B. 超市售卖的“富锌鸡蛋”中的锌元素,是人体必需的微量元素,参与体内多种酶的合成
C. 市售加碘食盐中添加的不是单质碘,而是碘酸钾,因其性质稳定且几乎无毒性
D. 维生素C又称抗坏血酸,因其具有较强的还原性,常与富铁食物同食以促进铁元素吸收
3. 潜艇中供氧涉及的反应有:。下列有关说法正确的是
A. 的电子式为:
B. 的填充模型为:
C. 的VSEPR模型为:
D. 与均为非极性分子
4. 下列实验操作及装置正确的是
A.用NaOH溶液滴定盐酸
B.除去中的HCl气体
C.萃取后从下口放出碘的苯溶液
D.制备无水
A. A B. B C. C D. D
5. 下列关于有机物的说法不正确的是
A. 可发生水解反应和银镜反应 B. 具有顺式和反式结构
C. 能与发生取代和加成反应 D. 1 mol该有机物最多能与3 mol NaOH反应
6. 下列各组物质中,满足图示关系但在一定条件下不能一步转化的组合有
选项
X
Y
Z
W
A
B
Si
C
Na
NaOH
NaCl
D
HClO
HCl
A. A B. B C. C D. D
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有氧原子的数目为
B. (结构为)中含有的键数目为
C. 某温度下,的溶液中含有的数目为
D. 常温常压下,1 mol蔗糖完全水解生成葡萄糖分子的数目为
8. 下列各组离子能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是
选项
离子组
加入试剂
加入试剂后发生的离子反应
A
、、
B
、、
少量NaOH
C
、、
通入少量
D
、、
少量
A. A B. B C. C D. D
9. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,同周期元素的基态原子中,X的未成对电子数最多。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:X>Y>Z
B. X和Y的最简单氢化物的键角:X<Y
C. 由W、X、Y三种元素形成的化合物中可能含有离子键
D. 在一定条件下,Y的单质与X的简单氢化物反应可置换出X的单质
10. 利用如图所示装置进行的性质实验:打开、,一段时间后,装置中溶液变蓝。将装置置于光亮处,关闭,打开,通入与等体积的。下列说法正确的是
A. 装置a中浓盐酸体现氧化性和酸性
B. 装置中现象说明全部转化为
C. 装置c中试管内壁上出现油滴,最终液体充满试管
D. 反应结束后装置的试管中最多有5种有机物
11. Li2S属立方晶体,晶胞边长为dpm,晶胞截面图如图所示。则下列关于该晶胞的描述正确的是
A. 每个晶胞中含有的数目为8
B. 与Li+最近且等距离的有8个
C. 该晶胞中两个距离最近的Li+和的核间距的计算表达式为
D. Li2S晶体的密度为
12. 与锂离子电池相比,镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池示意图如下。该电池分别以PTO(结构如标注框内所示)材料和为电极,以溶液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 电极为该电池的负极 B. 放电时,正极区存在反应:
C. 膜能阻止PTO进入左极室 D. 充电时,外电路转移电子,左边电极增重
13. 一定温度下,向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应:①P(g)+Q(g)= M(g);②M(g)N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示,t2后达到平衡状态。下列说法正确的是
A. X为(M)随t的变化曲线 B. 反应的活化能:①>②
C. 0~内,(N)=mol/(L·s) D. 该条件下,反应②的平衡常数
14. 常温下,往足量亚硫酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或NaOH溶液调节pH时各种微粒浓度的对数lgc(M)(M代表)随pH变化的曲线如图所示。已知,,。下列有关说法正确的是
A. 图中
B. 溶液中数值保持不变
C. 用硝酸代替盐酸调pH依旧能得到图示曲线
D. D点有沉淀生成
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钴氨配合物在催化剂、传感器等方面有广泛的应用。某兴趣小组探究钴氨配合物的制备。
Ⅰ.制备钴(Ⅲ)氨配合物
按下图装置进行实验,将一定量的CoCl2·6H2O、NH4Cl溶于热水,加入活性炭作催化剂,再加入浓氨水和6%双氧水,在一定温度下反应20min,经多步操作得到产品(加热装置已省略)。
(1)仪器d的名称为:___________。
(2)相对普通分液漏斗,仪器a的优点是:___________。
Ⅱ.产品分析
活性炭的加入及反应温度可影响钴(III)氨配合物的构型,兴趣小组对此进行探究,得到两种钴(III)氨配合物的制备条件如下表,并通过测定产品的摩尔电导率确定其组成。
实验
活性炭
温度/℃
产品颜色
摩尔电导率
i
有
60
橙黄色
R
ii
无
90
紫红色
258
资料:a.钴(III)氨配合物的表达式为 ;
b.摩尔电导率(c为配合物的物质的量浓度,k为配合物的电导率,单位为:)
c.25℃时,配合物稀溶液中,电离出的离子总数与摩尔电导率的关系如下:
1mol物质电离出离子总数/mol
2
3
4
5
/
118~131
235~273
408~435
523~560
(3)检验实验i产品在水溶液中存在的操作和现象___________。
(4)将实验i产品配制成5×10-4mol/L稀溶液,测得其电导率k为,则R=___________。实验i发生的总反应的化学方程式为___________。
(5)实验ii中紫红色的钴(Ⅲ)氨配合物是___________(填化学式)。
Ⅲ.实验探究
(6)兴趣小组在制备过程中发现CoCl2溶液中直接加入H2O2,Co2+不被氧化,据此认为加入浓氨水和氯化铵对的氧化产生了影响。并设计原电池进行验证。
提出猜想:猜想1:加入NH4Cl固体,增强了H2O2的氧化性。
猜想2:加入浓氨水形成配合物,增强了Co2+离子的还原性。
验证猜想:①往右边烧杯中加入___________,关闭K,观察到___________。
②往左边烧杯中加入___________,关闭K,观察到电流表指针偏转
实验结论:猜想1不合理,猜想2合理。
16. 以菱锰矿粉(主要含有、、以及少量Mg、Fe等元素的氧化物)为原料制备高纯度碳酸锰产品的工艺流程如图所示:
已知:①相关金属离子形成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀形成氢氧化物的pH如表:
金属离子
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
9.4
沉淀完全的pH
10.1
8.3
3.2
12.4
②常温下,、。
回答下列问题:
(1)基态的价电子排布式为____________。
(2)“混合研磨”时,若用固体会导致“焙烧”时产生HCl气体且“浸出”时Mn元素的浸出率降低,原因是__________________________________________________。
(3)向焙砂中加入一定量的“浸出”时,保持温度和搅拌速率不变,可以通过___________________来提高Mn元素的浸出率。
(4)写出“氧化”时反应的离子方程式:________________________________________;选用作氧化剂而非的优点是______________________________。
(5)“调节pH”的范围是____________。
(6)“除钙、镁”时,首先加入,其目的是______________________________________,然后加入,当溶液中时,溶液中__________。
(7)测定碳酸锰产品的纯度。称取1.000 g碳酸锰产品于锥形瓶中,加入25 mL磷酸,摇匀后加热煮沸,立即加入硝酸铵(将全部氧化为),并充分摇匀,稍冷加水稀释至100 mL,充分摇动冷却至室温。取出25.00 mL,加入2滴苯基代邻氨基苯甲酸,用浓度为的标准溶液滴定(),当溶液由红色变为黄色时达到滴定终点,消耗标准溶液20.00 mL,则产品的纯度为__________%。
17. 工业可利用Zn还原制备单质Si,反应过程中有副产物生成,抑制生成可以增加Si产量并降低生产能耗。存在如下主要化学反应:
i:
ⅱ:
ⅲ:
回答下列问题:
(1)________。
(2)在分别为0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下,反应达平衡时与温度关系如图1所示。反应在5.0 MPa、1350 K时的________,判断的依据是________。在压强为条件下,在密闭容器中加入和,恒压反应达平衡时,容器中Zn(g)的物质的量为3.05 mol,此时生成单质Si的物质的量为________mol,反应ⅲ的平衡常数________。
(3)向密闭容器中加入和),10.0 MPa条件下平衡时Si的选择性S随温度的变化及1500 K条件下平衡时S随压强的变化如图2所示。
①10.0 MPa条件下平衡时S(Si)随温度的变化的曲线是________(填“a”或“b”).C、D、E对应条件下,最快达到化学平衡状态的点是________。
②恒压条件下,反应经t min达A点平衡状态,此时Zn和的分压之和为7.5 MPa,则0~t min内用分压表示的平均反应速率为________。
18. 高聚物G是一种合成纤维,由A和E为原料制备J和G的一种合成路线如图:
已知:①酯能被还原为醇;
②
(1)A的结构简式为__________。
(2)H的名称是__________,J中含有的官能团名称为过氧键和__________。
(3)B生成C和D生成H的反应类型分别为__________、__________。
(4)写出的化学方程式:________________________________________。
(5)芳香化合物M是C的同分异构体,符合下列要求的M有__________种(不考虑立体异构)。
①与碳酸钠溶液反应产生气体;②只有1种官能团;③苯环上有2个取代基。其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子,数目之比为1∶1∶1∶2的结构简式为__________________________________。
(6)参照上述合成路线,设计以为原料制备化合物的合成路线(其他无机试剂任选) ________________________________________。
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2026年普通高中选择性考试风向信息
适应诊断卷(一)
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H—1 Li—7 C—12 O—16 Mg—24 S—32 Mn—55
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. 鲜活情境 化学与亚冬会2025年2月,亚冬会在哈尔滨隆重举行,科技赋能,助力亚冬。下列说法正确的是
A. 哈工大研发的碳纤维复合材料属于金属材料
B. 醇氢电动汽车使用的甲醇是新型清洁可再生能源
C. 发热保暖帽含有的石墨烯能导电,属于电解质
D. 运动员饮用的葡萄糖饮料,在氧化供能的过程中,将化学能完全转化为人体运动的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳纤维复合材料主要成分为碳单质,属于复合材料,不属于金属材料,A错误;
B.甲醇燃烧产物为和,无污染物排放,且可通过生物质转化、加氢合成等方式再生,属于新型清洁可再生能源,B正确;
C.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,石墨烯是碳单质,既不属于电解质也不属于非电解质,C错误;
D.葡萄糖氧化供能过程中,化学能大部分转化为热能维持体温,仅部分转化为人体运动的机械能,不可能完全转化为机械能,D错误;
故选B。
2. 下列关于生产、生活中常见化学物质的说法错误的是
A. 为延长食品保质期,可使用甲醛溶液浸泡海鲜产品,因其具有强还原性并能杀菌防腐
B. 超市售卖的“富锌鸡蛋”中的锌元素,是人体必需的微量元素,参与体内多种酶的合成
C. 市售加碘食盐中添加的不是单质碘,而是碘酸钾,因其性质稳定且几乎无毒性
D. 维生素C又称抗坏血酸,因其具有较强的还原性,常与富铁食物同食以促进铁元素吸收
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲醛溶液有毒,禁止用于食品防腐,尽管其具有强还原性和杀菌作用,但使用违法且危害健康,A错误;
B.锌是人体必需的微量元素,参与酶合成等生理功能,B正确;
C.加碘食盐添加碘酸钾(KIO3)因其稳定且低毒,符合实际应用,C正确;
D.维生素C的还原性可促进铁元素吸收,描述符合科学原理,D正确;
故选A。
3. 潜艇中供氧涉及的反应有:。下列有关说法正确的是
A. 的电子式为:
B. 的填充模型为:
C. 的VSEPR模型为:
D. 与均为非极性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.的电子式为:,A正确;
B.是直线形分子(O=C=O),填充模型需体现原子相对大小和直线构型,C的原子半径略大于O,中间球应稍大且分子为直线形,B错误;
C.中中心C原子价层电子对数(无孤对电子),VSEPR模型为平面三角形,图片为四面体,C错误;
D.为直线形非极性分子,为V形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子,D错误;
故答案选A。
4. 下列实验操作及装置正确的是
A.用NaOH溶液滴定盐酸
B.除去中的HCl气体
C.萃取后从下口放出碘的苯溶液
D.制备无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液为碱性,应盛放在碱式滴定管中,图示为酸式滴定管,碱性溶液会腐蚀玻璃导致活塞粘连,A错误;
B.饱和溶液与反应会生成新杂质,同时也能与该溶液反应,除去中的应选用饱和食盐水,B错误;
C.苯的密度小于水,碘的苯溶液处于分液漏斗上层,上层液体应从上口倒出,不能从下口放出,C错误;
D.加热时易水解,在气流中加热可抑制水解,碱石灰可吸收多余并防止空气中水蒸气进入装置,可制备无水,D正确;
故选D。
5. 下列关于有机物的说法不正确的是
A. 可发生水解反应和银镜反应 B. 具有顺式和反式结构
C. 能与发生取代和加成反应 D. 1 mol该有机物最多能与3 mol NaOH反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.该物质含有酯基,可发生水解反应;但分子中不存在醛基,无法发生银镜反应,A错误;
B.分子中碳碳双键的两个碳原子,各自连接的两个原子或基团均不相同,存在顺式和反式结构,B正确;
C.酚羟基邻位苯环上的氢原子可与发生取代反应,碳碳双键可与发生加成反应,C正确;
D.1 mol该有机物中,含有2 mol酚羟基,消耗2 mol NaOH,含有1 mol酯基,水解消耗1 mol NaOH,总计最多消耗3 mol NaOH,D正确;
故选A。
6. 下列各组物质中,满足图示关系但在一定条件下不能一步转化的组合有
选项
X
Y
Z
W
A
B
Si
C
Na
NaOH
NaCl
D
HClO
HCl
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁、氯化亚铁溶液与碱溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀、氢氧化亚铁与溶液中的氧气和水反应生成氢氧化铁、氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,则题给物质满足图示关系,且在一定条件下能一步转化,故A不符合题意;
B.二氧化硅不溶于水,不能与水反应生成硅酸,则题给物质不满足图示关系,且在一定条件下不能一步转化,故B符合题意;
C.钠与水反应生成氢氧化钠、氢氧化钠溶液与少量二氧化碳反应生成碳酸钠、碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、电解熔融氯化钠生成钠,则题给物质满足图示关系,且在一定条件下能一步转化,故C不符合题意;
D.氯气与氢氧化钙溶液反应生成次氯酸钙、次氯酸钙溶液与盐酸和二氧化碳反应生成次氯酸、次氯酸光照分解生成盐酸、盐酸与二氧化锰共热反应生成氯气,则题给物质满足图示关系,且在一定条件下能一步转化,故D不符合题意;
故选B。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有氧原子的数目为
B. (结构为)中含有的键数目为
C. 某温度下,的溶液中含有的数目为
D. 常温常压下,1 mol蔗糖完全水解生成葡萄糖分子的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下为固体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得出氧原子数目为,A错误;
B.的物质的量为,1个分子中含有8个键,故含有的键数目为,B错误;
C.的溶液中,该溶液中的物质的量为,数目为,C正确;
D.1mol蔗糖完全水解生成1mol葡萄糖和1mol果糖,故葡萄糖分子数目为,D错误;
故选C。
8. 下列各组离子能大量共存,且加入相应试剂后发生反应的离子方程式正确的是
选项
离子组
加入试剂
加入试剂后发生的离子反应
A
、、
B
、、
少量NaOH
C
、、
通入少量
D
、、
少量
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.、、三者能大量共存,加入后电离出,酸性条件下将氧化为,给出的离子方程式符合反应事实,A正确;
B.加入少量时,根据以少定多原则,少量完全反应,离子方程式应为,所给方程式不符合反应事实,B错误;
C.与会发生反应,本身不能大量共存,C错误;
D.结合的能力强于,加入少量时优先与反应,正确离子方程式为,所给方程式错误,D错误;
故选A。
9. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的原子序数等于W与X的原子序数之和,Z的最外层电子数为K层的一半,同周期元素的基态原子中,X的未成对电子数最多。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:X>Y>Z
B. X和Y的最简单氢化物的键角:X<Y
C. 由W、X、Y三种元素形成的化合物中可能含有离子键
D. 在一定条件下,Y的单质与X的简单氢化物反应可置换出X的单质
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数为K层的一半,则Z为Na;同周期元素的基态原子中,X的未成对电子数最多,则X为N,由此可得Y为O,W为H。
【详解】A.N3-、O2-、Na+的核外电子数相同,核电荷数越大半径越小,故N3->O2->Na+,故A正确;
B.和的中心原子杂化类型相同,但N原子只有1对孤电子对,O原子有2对孤电子对,故的键角更大,故B错误;
C.H、O、N可能形成NH4NO3,为离子化合物,含有离子键,故C正确;
D.氨气和氧气可以在点燃条件下反应生成氮气和水,故D正确;
故选B。
10. 利用如图所示装置进行的性质实验:打开、,一段时间后,装置中溶液变蓝。将装置置于光亮处,关闭,打开,通入与等体积的。下列说法正确的是
A. 装置a中浓盐酸体现氧化性和酸性
B. 装置中现象说明全部转化为
C. 装置c中试管内壁上出现油滴,最终液体充满试管
D. 反应结束后装置的试管中最多有5种有机物
【答案】D
【解析】
【分析】高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、水和氯气。
【详解】A.装置a中浓盐酸与高锰酸钾反应,体现的是浓盐酸的还原性和酸性,A错误;
B.装置中溶液变蓝,说明与发生了置换反应,但无法说明完全转化为,B错误;
C.装置c中,甲烷与氯气发生取代反应会生成、、、,、、为有机液体,会看到试管内壁上出现油滴。与是等体积混合的,反应后有剩余的气体和生成的气体,且二者难溶于水,最终液体不会充满试管,C错误;
D.反应结束后,装置的试管中最多会有、、、、这5种有机物,D正确;
故答案选D。
11. Li2S属立方晶体,晶胞边长为dpm,晶胞截面图如图所示。则下列关于该晶胞的描述正确的是
A. 每个晶胞中含有的数目为8
B. 与Li+最近且等距离的有8个
C. 该晶胞中两个距离最近的Li+和的核间距的计算表达式为
D. Li2S晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,延y轴叠加后构成立方晶胞,S2-位于晶胞的顶点和面心,Li+位于晶胞体内,利用均摊法计算,一个晶胞内含有S2-个数,Li+的个数为8。
【详解】A.据分析,每个晶胞中含有的数目为4,A错误;
B.据分析,Li+位于立方晶胞体对角线四分之一处,与其最近且等距离的位于对应近距离顶点及该顶点所在三个面的面心,有4个,B错误;
C.据分析,该晶胞中两个距离最近的Li+和的核间距恰好为该立方晶胞体对角线的四分之一,该晶胞边长为dpm,则计算表达式为,C正确;
D.据分析,一个晶胞中含有4个S2-和8个Li+,晶胞边长为d×10-10cm,Li2S晶体的密度为=,D错误;
故选C。
12. 与锂离子电池相比,镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种可充电电池示意图如下。该电池分别以PTO(结构如标注框内所示)材料和为电极,以溶液为电解质溶液。下列说法错误的是
A. 电极为该电池的负极 B. 放电时,正极区存在反应:
C. 膜能阻止PTO进入左极室 D. 充电时,外电路转移电子,左边电极增重
【答案】B
【解析】
【分析】放电时电极失电子转化为,电极为负极,发生氧化反应; 电极为正极,发生还原反应、;充电时电极为阴极,发生还原反应;电极为阳极,发生氧化反应、。
【详解】A.放电时电极失电子转化为,电极为负极,A正确;
B.放电时电极失电子转化为,电极为负极,发生氧化反应; 电极为正极,发生还原反应、,B错误;
C.图中 膜只允许通过,能阻止进入左极室,C正确;
D.充电时,外电路转移电子,左侧有转化成,使得左边电极质量增加,D正确;
故答案为:B。
13. 一定温度下,向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应:①P(g)+Q(g)= M(g);②M(g)N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示,t2后达到平衡状态。下列说法正确的是
A. X为(M)随t的变化曲线 B. 反应的活化能:①>②
C. 0~内,(N)=mol/(L·s) D. 该条件下,反应②的平衡常数
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应①P(g)+Q(g)= M(g);②M(g)N(g)可知,0~t1时间段内曲线下降的为反应物P或Q的浓度随时间变化,曲线先上升后下降为M的浓度随时间的变化,曲线一直上升的X代表N的浓度随时间变化。
【详解】A.根据分析,X为(N)随t的变化曲线,A错误;
B.由图可知,时间段内,M的浓度大于N,由此可知反应①为快反应,反应②为慢反应,反应的活化能:①<②,B错误;
C.0~内,P或Q浓度减少c1mol/L,反应①生成M的浓度为c1mol/L,t1时M浓度只有c2mol/L,说明反应②消耗的M的浓度为(c1-c2)mol/L,则生成的N的浓度为(c1-c2)mol/L,0~内,(N)=mol/(L·s),C正确;
D.t2时间P与Q 完全反应,生成M的浓度为c1mol/L,同时t2达到平衡时剩余M为c3mol/L,生成的N的浓度为(c1-c3)mol/L,反应②的平衡常数为,D错误;
答案选C。
14. 常温下,往足量亚硫酸钙固体与水的混合体系中加盐酸或NaOH溶液调节pH时各种微粒浓度的对数lgc(M)(M代表)随pH变化的曲线如图所示。已知,,。下列有关说法正确的是
A. 图中
B. 溶液中数值保持不变
C. 用硝酸代替盐酸调pH依旧能得到图示曲线
D. D点有沉淀生成
【答案】B
【解析】
【分析】pH=0时,则曲线②为,曲线③为, pH增大亚硫酸根浓度一直增大,则曲线①为,则曲线④为。
【详解】A.对于H2SO3的电离,Ka1= c(H+) c()/ c (H2SO3),当c(H2SO3)=c()时,c(H+)= Ka1=10-1.85,pH=1.85,即a=1.85;Ka2= c(H+)c()/ c(),当c(H2SO3)=c()时,即b=4.525,A错误;
B.足量亚硫酸钙固体,则一直有亚硫酸根沉淀,CaSO3的溶解平衡为CaSO3(s)⇌Ca2++,Ksp=c(Ca2+)·c(),但pH变化时,会与H+结合为或H2SO3,导致游离浓度变化,同时CaSO3溶解平衡移动,Ca2+浓度也变化,而Ksp仅与温度有关,温度不变则乘积不变,一直有硫酸钙沉淀上清液一直饱和,溶液中数值等于溶度积常数保持不变,B正确;
C.硝酸具有强氧化性,会将亚硫酸及其盐氧化为硫酸及其盐,导致体系中含硫微粒改变,无法得到原曲线,C错误;
D.D点pH=12,c(OH-)=10-2mol/L,c(Ca2+)=10-3.6mol/L,Qc=c(Ca2+)·c2(OH-)=10-3.6×(10-2)2=10-7.6,小于Ca(OH)2的Ksp=10-5.6,无沉淀生成,D错误;
故选:B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 钴氨配合物在催化剂、传感器等方面有广泛的应用。某兴趣小组探究钴氨配合物的制备。
Ⅰ.制备钴(Ⅲ)氨配合物
按下图装置进行实验,将一定量的CoCl2·6H2O、NH4Cl溶于热水,加入活性炭作催化剂,再加入浓氨水和6%双氧水,在一定温度下反应20min,经多步操作得到产品(加热装置已省略)。
(1)仪器d的名称为:___________。
(2)相对普通分液漏斗,仪器a的优点是:___________。
Ⅱ.产品分析
活性炭的加入及反应温度可影响钴(III)氨配合物的构型,兴趣小组对此进行探究,得到两种钴(III)氨配合物的制备条件如下表,并通过测定产品的摩尔电导率确定其组成。
实验
活性炭
温度/℃
产品颜色
摩尔电导率
i
有
60
橙黄色
R
ii
无
90
紫红色
258
资料:a.钴(III)氨配合物的表达式为 ;
b.摩尔电导率(c为配合物的物质的量浓度,k为配合物的电导率,单位为:)
c.25℃时,配合物稀溶液中,电离出的离子总数与摩尔电导率的关系如下:
1mol物质电离出离子总数/mol
2
3
4
5
/
118~131
235~273
408~435
523~560
(3)检验实验i产品在水溶液中存在的操作和现象___________。
(4)将实验i产品配制成5×10-4mol/L稀溶液,测得其电导率k为,则R=___________。实验i发生的总反应的化学方程式为___________。
(5)实验ii中紫红色的钴(Ⅲ)氨配合物是___________(填化学式)。
Ⅲ.实验探究
(6)兴趣小组在制备过程中发现CoCl2溶液中直接加入H2O2,Co2+不被氧化,据此认为加入浓氨水和氯化铵对的氧化产生了影响。并设计原电池进行验证。
提出猜想:猜想1:加入NH4Cl固体,增强了H2O2的氧化性。
猜想2:加入浓氨水形成配合物,增强了Co2+离子的还原性。
验证猜想:①往右边烧杯中加入___________,关闭K,观察到___________。
②往左边烧杯中加入___________,关闭K,观察到电流表指针偏转
实验结论:猜想1不合理,猜想2合理。
【答案】(1)球形干燥管
(2)平衡气压,使液体顺利流下
(3)取少量的待测液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀
(4) ①. 420 ②. 2CoCl2+H2O2+2NH4Cl+10NH3·H2O=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O
(5)[Co(NH3)5Cl]Cl2
(6) ①. NH4Cl固体 ②. 电流表的指针不偏转 ③. 浓氨水
【解析】
【分析】CoCl2在氯化铵溶液和氨水条件下反应形成Co(Ⅱ)配合物,Co(Ⅱ)配合物增强了Co2+离子的还原性,再加双氧水氧化生成钴(Ⅲ)氨配合物。
【小问1详解】
根据装置图,可知仪器d的名称为球形干燥管;
【小问2详解】
a是恒压滴液漏斗,相对普通分液漏斗,仪器a的优点是:平衡气压,使液体顺利流下;
【小问3详解】
氯离子与银离子反应生成难溶于硝酸的白色沉淀,检验实验i产品在水溶液中存在的操作和现象为:取少量的待测液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀。
【小问4详解】
将实验i产品配制成5×10-4mol/L稀溶液,测得其电导率k为,则R=。实验i产品摩尔电导率为420,可知1mol物质电离出离子总数为4,即中y=3,Co为+3价,根据电荷守恒,x=6,实验i产品的化学式为,发生的总反应的化学方程式为2CoCl2+H2O2+2NH4Cl+10NH3·H2O=2[Co(NH3)6]Cl3+12H2O。
【小问5详解】
实验ii中紫红色的钴(Ⅲ)氨配合物的摩尔电导率为258,可知1mol物质电离出离子总数为3,即中y=2,Co为+3价,根据电荷守恒,x=5,实验ii中紫红色的钴(Ⅲ)氨配合物是;
【小问6详解】
①往右边烧杯中加入NH4Cl固体,关闭K,观察到电流表的指针不偏转,说明NH4Cl不能增强H2O2的氧化性,猜想1不合理。
②往左边烧杯中加入浓氨水,关闭K,观察到电流表指针偏转,说明加入浓氨水形成配合物,增强了Co2+离子的还原性,猜想2合理。
实验结论:猜想1不合理,猜想2合理。
16. 以菱锰矿粉(主要含有、、以及少量Mg、Fe等元素的氧化物)为原料制备高纯度碳酸锰产品的工艺流程如图所示:
已知:①相关金属离子形成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀形成氢氧化物的pH如表:
金属离子
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
9.4
沉淀完全的pH
10.1
8.3
3.2
12.4
②常温下,、。
回答下列问题:
(1)基态的价电子排布式为____________。
(2)“混合研磨”时,若用固体会导致“焙烧”时产生HCl气体且“浸出”时Mn元素的浸出率降低,原因是__________________________________________________。
(3)向焙砂中加入一定量的“浸出”时,保持温度和搅拌速率不变,可以通过___________________来提高Mn元素的浸出率。
(4)写出“氧化”时反应的离子方程式:________________________________________;选用作氧化剂而非的优点是______________________________。
(5)“调节pH”的范围是____________。
(6)“除钙、镁”时,首先加入,其目的是______________________________________,然后加入,当溶液中时,溶液中__________。
(7)测定碳酸锰产品的纯度。称取1.000 g碳酸锰产品于锥形瓶中,加入25 mL磷酸,摇匀后加热煮沸,立即加入硝酸铵(将全部氧化为),并充分摇匀,稍冷加水稀释至100 mL,充分摇动冷却至室温。取出25.00 mL,加入2滴苯基代邻氨基苯甲酸,用浓度为的标准溶液滴定(),当溶液由红色变为黄色时达到滴定终点,消耗标准溶液20.00 mL,则产品的纯度为__________%。
【答案】(1)
(2)若加入会导致“焙烧”时转化为,使产生不溶的MnO,MnO无法浸出
(3)延长浸出时间 (4) ①. ②. 不会引入新的杂质离子,过量的后续可随过滤除去,同时可将体系中的元素完全氧化,避免后续引入杂质还可以引入更多,增加的产量
(5)
(6) ①. 将部分转化为硫酸钙,减少的用量 ②.
(7)92
【解析】
【分析】
【小问1详解】
Mn是25号元素,基态Mn原子价电子排布式为,失去4s轨道的2个电子得到,因此的价电子排布式为;
【小问2详解】
若使用固体,受热易分解:,产生的HCl气体在焙烧条件下可将转化为难溶于水的,后续无法浸出;
【小问3详解】
在温度、搅拌速率固定的条件下,延长浸出时间、增大浸出剂相对用量、减小焙砂颗粒大小增大接触面积,都可以提升元素的浸出率;
【小问4详解】
氧化步骤的目的是将氧化为更易通过调pH除去的,作为氧化剂被还原为目标产物的核心离子,不会引入杂质;而不稳定易分解,还可能引入杂质,过量后也难以分离;
【小问5详解】
调节pH的目的是让完全沉淀除去,同时保证不生成氢氧化物沉淀:完全沉淀的pH为3.2,开始沉淀的pH为8.1,因此pH范围是3.2到8.1之间(包含3.2,小于8.1);
【小问6详解】
加入,可以和部分生成沉淀,提前除去一部分钙离子,从而减少后续沉淀、所需的用量;已知,当溶液中时,,所以;
【小问7详解】
滴定关系:,物质的量关系,待测液:,溶液中:,,。
【点睛】
17. 工业可利用Zn还原制备单质Si,反应过程中有副产物生成,抑制生成可以增加Si产量并降低生产能耗。存在如下主要化学反应:
i:
ⅱ:
ⅲ:
回答下列问题:
(1)________。
(2)在分别为0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下,反应达平衡时与温度关系如图1所示。反应在5.0 MPa、1350 K时的________,判断的依据是________。在压强为条件下,在密闭容器中加入和,恒压反应达平衡时,容器中Zn(g)的物质的量为3.05 mol,此时生成单质Si的物质的量为________mol,反应ⅲ的平衡常数________。
(3)向密闭容器中加入和),10.0 MPa条件下平衡时Si的选择性S随温度的变化及1500 K条件下平衡时S随压强的变化如图2所示。
①10.0 MPa条件下平衡时S(Si)随温度的变化的曲线是________(填“a”或“b”).C、D、E对应条件下,最快达到化学平衡状态的点是________。
②恒压条件下,反应经t min达A点平衡状态,此时Zn和的分压之和为7.5 MPa,则0~t min内用分压表示的平均反应速率为________。
【答案】(1)98 (2) ①. 0.05 ②. 温度相同时,增大压强,反应ⅲ平衡逆向移动,减小,则减小 ③. 0.45 ④.
(3) ①. a ②. E ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,。
【小问2详解】
其他条件相同时,增加压强,反应iii逆向移动,此时x减小,则p1>p2>p3,p1=5.0 MPa,由图得x=0.05;p1、1350 K时,x=0.05,则平衡时,则反应ii消耗了Zn(g)0.05 mol,反应i消耗Zn(g)物质的量为(4-3.05-0.05) mol=0.9 mol,所以生成了Si(s)物质的量为,根据Zn总量守恒,体系中生成ZnCl2 0.95 mol,剩余SiCl4物质量为(1-0.45-0.05) mol=0.5 mol,体系中总物质量为(0.95+3.05+0.05+0.5) mol=4.55 mol,反应iii的平衡常数为。
【小问3详解】
①生成Si的反应i为放热反应,压强一定,升温使平衡逆向移动,S减小,所以曲线a为压强一定S随温度的变化曲线;温度越高,压强越大,反应速率越快,所以C点的反应速率大于D点,E点的反应速率大于C点,则E点最快达到平衡;
②A点平衡时,总压为9.0 MPa,设平衡时总气体物质的量为n(总),根据Zn守恒,则,解得n(总)=2.4 mol,所以平衡时容器内SiCl2与SiCl4的总物质的量为(2.4-2) mol=0.4 mol,根据Si原子守恒,得出生成Si(s)物质量为(1-0.4) mol=0.6 mol,因为A点Si的选择性为75%,所以SiCl2的选择性为25%,则生成了SiCl2物质的量为,所以容器内剩余SiCl4物质的量为(0.4-0.2) mol=0.2 mol,SiCl4的反应速率为。
18. 高聚物G是一种合成纤维,由A和E为原料制备J和G的一种合成路线如图:
已知:①酯能被还原为醇;
②
(1)A的结构简式为__________。
(2)H的名称是__________,J中含有的官能团名称为过氧键和__________。
(3)B生成C和D生成H的反应类型分别为__________、__________。
(4)写出的化学方程式:________________________________________。
(5)芳香化合物M是C的同分异构体,符合下列要求的M有__________种(不考虑立体异构)。
①与碳酸钠溶液反应产生气体;②只有1种官能团;③苯环上有2个取代基。其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子,数目之比为1∶1∶1∶2的结构简式为__________________________________。
(6)参照上述合成路线,设计以为原料制备化合物的合成路线(其他无机试剂任选) ________________________________________。
【答案】(1) (2) ①. 邻苯二甲醛(或1,2-苯二甲醛) ②. 醚键
(3) ①. 取代反应(或酯化反应) ②. 氧化反应
(4) (5) ①. 12 ②.
(6)
【解析】
【分析】根据B的结构简式和反应条件逆推A为,B到C为酯化反应,C为,C到D为还原反应,D为,D到H为醇的催化氧化,根据H和J的结构简式推断I为;D和F发生缩聚反应生成G,G为。
【小问1详解】
A分子式为,被酸性氧化得到邻苯二甲酸(B),说明A是苯环邻位连两个甲基的芳香烃,即邻二甲苯,结构简式为;
【小问2详解】
H的名称为邻苯二甲醛(或1,2-苯二甲醛);
J中含有的官能团名称为过氧键和醚键;
【小问3详解】
B(邻苯二甲酸)和在酸催化下发生酯化反应,属于取代反应;
D(邻苯二甲醇)的羟基在加热条件下被氧化为醛基,属于氧化反应;
【小问4详解】
D是邻苯二甲醇(二元醇),F是己二酸(1,6-己二酸,二元羧酸),二者发生缩聚反应生成聚酯类合成纤维G,脱去水分子,方程式为:;
【小问5详解】
C分子式,要求M是芳香族、和碳酸钠反应产气、仅1种官能团、苯环两个取代基,说明官能团只能是羧基(),两个取代基组合为:①和、②和、③和、④和,每组在苯环上有邻、间、对3种位置,共12种;
核磁共振氢谱4组峰比例1:1:1:2,说明苯环上只有2种氢(共4个H,比例2),两个取代基对称分布在苯环邻位,剩余氢为两个羧基的H和两个取代基上的特征H,对应邻苯二乙酸,结构简式为:;
【小问6详解】
起始原料1,4-环己二甲醇在、加热条件下氧化得到1,4-环己二甲醛;参照已知反应②,1,4-环己二甲醛和反应生成单过氧环二元醇中间体;该中间体继续在浓硫酸加热条件下闭环,最终得到目标双过氧桥化合物。合成路线为:。
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