内容正文:
机密★考试结束前
昆明市第三中学高2026届高二下学期6月月考
化学学科能力测试
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、考号、考场号、座位号填写在答题卡上,并用铅笔认真填涂考号。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ni 59 Co 59 Mg 24 S 32
第I卷(非选择题 42分)
一、单项选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 2025 央视春晚舞台上,创意融合舞蹈《秧 BOT》,不仅仅是一场视觉盛宴,更是科技与传统文化的完美结合。下列说法错误的是
A. 机器人安装的动力锂电池,轻便稳定,比能量较高
B. 机器人的机身应用了碳纤维,是一种含碳量在90%以上的高强度有机高分子
C. 机器人穿着喜庆的红色棉袄,其中棉花的主要成分为纤维素
D. 机器人的骨骼材料用铝合金和钛合金,其优点是强度高、耐腐蚀、质量轻、硬度大
2. 下列化学用语或有关叙述错误的是
A. 用电子式表示NaCl的形成过程
B. SO3中心原子杂化轨道空间分布示意图
C. 乙醇分子的红外光谱图
D. 乙炔分子中π键
3. 氮及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. pH=1的稀硝酸中,含有H+的数目为0.1
B. 22.4L NO2气体中含有氧原子的数目为2
C. 发生反应①,3mol H2与足量 N2反应生成的NH3分子总数为2
D. 反应④中每生成6.3g HNO3,转移电子的数目为0.1
4. 下列实验仪器或装置能达到相应实验目的的是
甲
乙
丙
丁
A. 用甲装置熔融碳酸钠 B. 可用于比较、、S的氧化性
C. 用丙装置吸收氨气 D. 用丁装置制备氢氧化铁胶体
5. 结构决定性质,性质决定用途。下列用途解释错误的是
选项
用途
解释
A
维生素C可用于抗氧化剂
维生素C具有还原性
B
Ti-Fe合金可用于储存H2
Ti-Fe合金能与H2结合成金属氢化物
C
N2可用于反应的保护气
N2中NN键能大
D
次氯酸钠可用于杀菌消毒
次氯酸钠水解呈碱性
A. A B. B C. C D. D
6. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 次氯酸钠与过量亚硫酸氢钠溶液反应:
B. 碱性CH3OH--空气燃料电池的总反应:
C. 酚酞滴入碳酸钠溶液中变红:
D. 盐酸与氨水反应的热化学方程式:H+(ag)+NH3·H2O(aq)=(aq)+H2O(l) =-57.3 kJ·mol-1
7. 无机二茂铁[FeP8]2-,其中环状配体以π电子配位,结构如下图。已知:结构类似苯环,存在大π键,下列说法不正确的是
A. 为平面结构
B. [FeP8]2-中Fe的价态为+4
C. 从结构角度分析比白磷更稳定
D. 中参与形成大π键的轨道是未杂化的3p
8. 化合物 M 是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体,制取 N 的部分流程如下。下列说法错误的是
A. M 的名称为:对硝基苯胺
B. Q 分子中所有原子可能在同一平面
C. 1 mol N 最多可与 3 mol NaOH 反应
D. P→M 一系列反应Ⅰ中包含了保护氨基被氧化的过程
9. YX4Z(WR4)2常用于治疗慢性胃炎。X、Y、R、Z、W 是原子序数递增的短周期元素,基态 R 原子的 价层电子排布式为 nsnnp 2n,R 和 W 位于同主族,Y 的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物能反应生成,Z 的周期序数和主族序数相等。下列叙述错误的是
A. 沸点:X2R<X2W B. Z的最高价氧化物为两性氧化物
C. 分子的极性:WR3<YX3 D. 第一电离能:Y>R>Z
10. 根据下列实验及现象得出的结论不正确的是
选项
实验
现象
结论
A
在绝热恒容容器中发生某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) <0,测容器内温度
温度先升高,然后不变
反应一定处于平衡状态
B
加热的坩埚中,投入绿豆大小的钠,继续加热,待钠 熔化后立即撤掉酒精灯
钠剧烈燃烧,黄色火焰,生成淡黄色固体
Na在空气中燃烧生成Na2O2
C
将某铁粉加稀硫酸溶解,再向溶液中滴加几滴 KSCN 溶液
无明显现象
铁粉未被氧化
D
相同温度下,等体积 pH=3 的 HA 和 HB 两种酸溶液 分别与足量的锌反应
HA 放出的 H2多
酸性:HB>HA
A. A B. B C. C D. D
11. 已知的晶胞结构如图所示,边长为,晶胞中分别处于顶角、体心、面心位置。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 与O2-间的最短距离:
C. 晶胞中与紧邻的O2-个数为8个
D. 在晶胞结构的另一种表示中,处于各顶角位置,则处于体心位置
12. 氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不正确的是
A. 电极A接电源正极,发生氧化反应
B. 电极B的电极反应式为:
C. 应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的溶液
D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗
13. 2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学作出贡献的科学家。点击化学的代表反应为铜([Cu])催化的叠氮−炔基 Huisgen 成环反应,其原理如下图。下列说法不正确的是
A. 上述循环中H+是中间产物之一
B. 上述循环过程中只有极性键的断裂和形成
C. 该过程的总反应为:
D. 产物中N采取sp2杂化
14. 向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水,发生反应和,与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。
下列说法错误的是
A. 曲线I可视为溶解度随浓度变化曲线
B. 的溶度积常数
C. 反应的平衡常数K的值为
D. 时,溶液中
第II卷(非选择题58分)
二、非选择题:(本题共4小题,共58分)
15. 稀土(RE)是元素周期表第ⅢB 族元素钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素共 17 种化学元素的合称,是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料,稀土的加工难度较大。从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如图:
已知:①月桂酸(C11H23COOH)熔点为 44 ℃,月桂酸和(C11H23COO)3RE 均难溶于水。
②该工艺条件下,稀土离子保持+3 价不变;(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10-8。
③Al(OH)3开始溶解时的 pH 为 8.8;有关金属离子沉淀的相关 pH 见下表:
离子
Mg2+
Fe3+
Al3+
RE3+
开始沉淀时的 pH
8.8
1.5
3.6
6.2-7.4
沉淀完全时的 pH
/
3.2
4.7
/
(1)“过滤 1”得到的滤渣主要成分为__________________,用 NaOH 溶液调 pH,控制的范围为____________。
(2)“过滤 2”后,滤饼中检测不到 Mg 元素,滤液 2 中 Mg2+浓度为 4.8g/L。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤 2”前的溶液中 c(C11H23COO-)低于____________mol·L-1(保留两位有效数字)。
(3)①“加热搅拌”控制在 55℃,其原因是______________________________________________________。
②“操作 X”的过程为先__________________________________________________,再固液分离。
(4)该工艺中,可再生循环利用的物质有__________________________________(写化学式)。
(5)稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近,可制备高熔点轻质合金,此种合金可用作航空航天或耐高温材料。通常用电解熔融 ScCl3制备金属钪,ScCl3易水解,工业上制备无水 ScCl3过程中与 NH4Cl共热。原理为:I.ScCl3(s)+H2O(g)ScOCl(s)+2HCl(g);II._______________________________________________________(完成方程式)。
16. 氧化亚铜(Cu2O),一价铜的氧化物,呈鲜红色粉末状固体,不溶于水和乙醇,在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质,主要用于制造船底防污漆(用来处理低级海生动物)、杀虫剂、红色玻璃,还用于镀铜及镀铜合金溶液的配制。制备 Cu2O 并测定其纯度的实验可采用如下步骤,回答下列问题:
I.制备Cu2O
将新制 Na2SO3溶液和 CuSO4溶液按一定量混合,加热至 80°C 并不断搅拌,同时滴入一定量的氢氧化钠溶液,反应生成 Cu2O。反应结束后,经过滤、洗涤、干燥得到 Cu2O 粉末。制备装置如图所示:
(1)a和盛放NaOH溶液的仪器名称分别是_________________、___________________;反应采用的加热方式为__________________。
(2)制备 Cu2O 时,原料理论配比为 n(Na2SO3) : n(CuSO4)=3:2,且产生一种能使品红褪色的气体,该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。
(3)实验中,Na2SO3用量比理论用量稍高,原因是____________________________________。
(4)反应中需不断滴加 NaOH 溶液,原因是____________________________________(回答两点)。
(5)过滤后,将滤渣用蒸馏水、无水乙醇洗涤数次,其中用无水乙醇洗涤的目的是__________________。
Ⅱ.测定 Cu2O 纯度 称取m g样品置于烧杯中,加入足量FeCl3溶液,完全溶解后,加入4滴邻菲罗啉指示剂,然后用c mol·L -1 硫酸高铈[Ce(SO4)2]溶液进行滴定至终点,共消耗 Ce(SO4)2溶液 VmL。
(已知:Ce 4++Fe2+=Ce3++Fe3+)
(6)加入FeCl3溶液时发生反应的离子方程式为___________________________________________________。
(7)该样品中 Cu2O 的纯度为__________________。
17. 石灰石是生产石灰、硅酸盐水泥的重要原料,同时在橡胶、塑料、水性涂料等各个行业发挥着重要的作用。
(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙分解反应如下:
CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) =+178 kJ·mol-1 =+160 J·mol-1·K-1
①的VSEPR模型名称为________________,已知:体系吉布斯自由能时,正反应方向能自发进行。计算:碳酸钙分解反应的温度应大于_________ K。
②在不同的热力学温度下,蒋滨繁计算了CO2分压对碳酸钙分解反应吉布斯自由能的影响,结果如图所示。
可以看出CO2分压越____(填“高”或“低”),碳酸钙越难分解;图中热力学温度由大到小的顺序为_____________,理由是___________________________(从角度解释)。
(2)某温度下,将1mol CaCO3固体装入容积为1 L的真空密闭容器内,充分发生反应:
ⅰ.CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) Kⅰ= 0.52 mol·L-1 ⅱ.2CO2(g)2CO(g) + O2(g) Kⅱ
①该温度下达平衡后,CaCO3有剩余,测得O2的物质的量分数为0.16,则密闭容器内平衡时CaO的物质的量为_____mol,反应ⅱ 平衡常数Kⅱ = ___________mol·L-1(列出计算式)。
②关于该平衡体系,下列说法正确的是_________。
A.气体中恒定,则体系处于平衡状态
B.压缩容器体积,达新平衡后CO2浓度不变
C.通入CO2,再次达平衡,总压强增大
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变,体系处于平衡状态
(3)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡,上层清液中有关离子浓度大小关系正确的是_______。[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11]
A. c(Ca2+)=c() B. c(Ca2+)>c()
C. c()>c() D. c()>c()
18. 基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
(1)化合物I的分子式为______________,其环上的取代基是______________(写名称)。
(2)已知化合物II也能以II′的形式存在。根据II′的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,完成下表空白处。
序号
结构特征
可反应的试剂
反应形成的新结构
反应类型
①
加成反应
②
___________
___________
___________
氧化反应
③
___________
___________
___________
___________
(3)化合物IV能溶于水,其原因是_________________________________________________。
(4)化合物IV到化合物V的反应是原子利用率的反应,且与化合物a反应得到,则化合物a为______________。
(5)化合物VI有多种同分异构体,其中含结构有_______种,核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为____________________________。
(6)选用作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物VIII的单体。写出VIII的单体的合成路线____________________(不用注明反应条件)。
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机密★考试结束前
昆明市第三中学高2026届高二下学期6月月考
化学学科能力测试
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、考号、考场号、座位号填写在答题卡上,并用铅笔认真填涂考号。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ni 59 Co 59 Mg 24 S 32
第I卷(非选择题 42分)
一、单项选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 2025 央视春晚舞台上,创意融合舞蹈《秧 BOT》,不仅仅是一场视觉盛宴,更是科技与传统文化的完美结合。下列说法错误的是
A. 机器人安装的动力锂电池,轻便稳定,比能量较高
B. 机器人的机身应用了碳纤维,是一种含碳量在90%以上的高强度有机高分子
C. 机器人穿着喜庆的红色棉袄,其中棉花的主要成分为纤维素
D. 机器人的骨骼材料用铝合金和钛合金,其优点是强度高、耐腐蚀、质量轻、硬度大
【答案】B
【解析】
【详解】A.锂电池通常来说密度小,质量轻,比能量较高,A 正确;
B.碳纤维是一种通过物理和化学加工过程得到的含碳量在90%以上的高强度纤维, 不属于有机高分子,B 错误;
C.棉花主要成分是纤维素,属于天然有机 高分子, C 正确;
D.铝合金和钛合金属于合金,具有硬度大的优良性能,是极为重要的金属材料,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或有关叙述错误的是
A. 用电子式表示NaCl的形成过程
B. SO3中心原子杂化轨道空间分布示意图
C. 乙醇分子的红外光谱图
D. 乙炔分子中π键
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaCl为离子化合物,Na原子最外层的1个电子转移至Cl原子,形成Na+和Cl-,故用电子式表示NaCl的形成过程为,A正确;
B.SO3中心原子的价层电子对数为,故中心原子为sp2杂化,分子空间构型为平面三角形,键角为120。,B正确;
C.图为乙醇的质谱图,可以确定乙醇的相对分子质量,C错误;
D.乙炔分子中的C原子为sp杂化,2个sp杂化轨道分别与H原子的1s轨道上的电子和另一个C原子的sp轨道上的电子形成σ键,剩余的两个未杂化的2p轨道上的成单电子与另一个C原子的2p轨道上的成单电子,肩并肩形成2个π键,D正确;
故答案选C。
3. 氮及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. pH=1的稀硝酸中,含有H+的数目为0.1
B. 22.4L NO2气体中含有氧原子的数目为2
C. 发生反应①,3mol H2与足量 N2反应生成的NH3分子总数为2
D. 反应④中每生成6.3g HNO3,转移电子的数目为0.1
【答案】D
【解析】
【详解】A.没给出溶液体积,不能计算,A错误;
B.未指明 NO2所处的温度和压强,不能计算出其物质的量,B错误;
C .反应①为工业合成氨反应:,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化,因此3 mol 与足量反应生成的分子数小于,C错误;
D.反应④为与水的反应:,生成2 mol 时转移2 mol电子(N元素发生歧化,每生成1 mol 转移1 mol电子);6.3 g 的物质的量为,因此转移电子的物质的量为0.1 mol,数目为,D正确;
答案选D。
4. 下列实验仪器或装置能达到相应实验目的的是
甲
乙
丙
丁
A. 用甲装置熔融碳酸钠 B. 可用于比较、、S的氧化性
C. 用丙装置吸收氨气 D. 用丁装置制备氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.瓷坩埚的主要成分是SiO2,在高温下,碳酸钠会与二氧化硅发生反应,导致瓷坩埚被腐蚀而损坏坩埚,所以不能用瓷坩埚熔融碳酸钠,A不符合题意;
B.浓盐酸与MnO2在加热条件下才能反应生成,但该装置缺少加热仪器,不能用于比较、、S的氧化性,B不符合题意;
C.氨气极易溶于水,用水吸收氨气时须防止倒吸,氨气在CCl4中不溶,将导管口伸至CCl4层,可防倒吸,再用上面水层吸收氨气,能达到相应实验目的,C符合题意;
D.制备Fe(OH)3胶体是将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,继续加热至溶液呈红褐色,而FeCl3与氨水反应生成Fe(OH)3沉淀,不能制备氢氧化铁胶体,D不符合题意;
故选C。
5. 结构决定性质,性质决定用途。下列用途解释错误的是
选项
用途
解释
A
维生素C可用于抗氧化剂
维生素C具有还原性
B
Ti-Fe合金可用于储存H2
Ti-Fe合金能与H2结合成金属氢化物
C
N2可用于反应的保护气
N2中NN键能大
D
次氯酸钠可用于杀菌消毒
次氯酸钠水解呈碱性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.维生素C具有还原性,可以与氧化性物质反应,所以能作为抗氧化剂,A正确;
B.Ti - Fe合金能与H2结合成金属氢化物,当条件改变时又能释放出氢气,因此可用于储存H2,B正确;
C.N2中N≡N键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼,不容易发生化学反应,所以可用于反应的保护气,C正确;
D.次氯酸钠用于杀菌消毒,是因为次氯酸钠在溶液中水解生成具有强氧化性的次氯酸(HClO),从而起到杀菌消毒的作用,而不是因为其水解呈碱性,D错误;
综上所述,答案是D。
6. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 次氯酸钠与过量亚硫酸氢钠溶液反应:
B. 碱性CH3OH--空气燃料电池的总反应:
C. 酚酞滴入碳酸钠溶液中变红:
D. 盐酸与氨水反应的热化学方程式:H+(ag)+NH3·H2O(aq)=(aq)+H2O(l) =-57.3 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】A. 次氯酸钠与过量亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成硫酸根和氯离子,同时反应有 H+生成,与亚硫酸氢根反应得到 SO2和 H2O,A 正确;
B. 碱性燃料电池中 CH3OH 应生成 ,正确的总反应式为:,B 错误;
C .碳酸根离子水解分步进行,第一步为主:,C 错误;
D .氨水是弱碱,电离过程吸热,该反应放出的热量小于57.3kJ,故,D 错误;
故答案选A。
7. 无机二茂铁[FeP8]2-,其中环状配体以π电子配位,结构如下图。已知:结构类似苯环,存在大π键,下列说法不正确的是
A. 为平面结构
B. [FeP8]2-中Fe的价态为+4
C. 从结构角度分析比白磷更稳定
D. 中参与形成大π键的轨道是未杂化的3p
【答案】B
【解析】
【详解】A.的结构类似苯环,苯环是平面结构,因此也是平面结构,A 正确;
B.根据电荷平衡,的总电荷为-2,该离子含2个电荷为-2的配体,因此 Fe 的价态应为+2,B 错误;
C.从结构角度分析,存在大π键,电子离域使体系能量更低,而白磷为正四面体结构,键张力大,因此比白磷更稳定,C 正确;
D.为第三周期元素,价层轨道含轨道,类似苯环,P采取杂化,每个剩余1个垂直于环平面的未杂化轨道参与形成四中心六电子的大π键,D 正确;
故选B。
8. 化合物 M 是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体,制取 N 的部分流程如下。下列说法错误的是
A. M 的名称为:对硝基苯胺
B. Q 分子中所有原子可能在同一平面
C. 1 mol N 最多可与 3 mol NaOH 反应
D. P→M 一系列反应Ⅰ中包含了保护氨基被氧化的过程
【答案】B
【解析】
【详解】A.M 的名称为对硝基苯胺,A 正确;
B.-NH2中该氮原子的空间构型为三角锥形,则 Q 分子中所有原子不可能在同一平面,B 错误;
C.由结构简式可知,N 分子中含有的酰胺基和碳氯键能与氢氧化钠溶液反应,其中 1 mol 碳氯键消耗 2 mol 氢氧化钠,所以 1 mol N 最多可与 3 mol 氢氧化钠反应, C 正确;
D.P为苯胺,氨基极易被氧化,反应Ⅰ需要在苯环的氨基对位引入硝基,硝化反应的强氧化环境会直接氧化氨基,因此反应Ⅰ中需要先将氨基转化为酰胺基进行保护,引入硝基后再水解恢复氨基,D正确;
故选B。
9. YX4Z(WR4)2常用于治疗慢性胃炎。X、Y、R、Z、W 是原子序数递增的短周期元素,基态 R 原子的 价层电子排布式为 nsnnp 2n,R 和 W 位于同主族,Y 的最高价氧化物对应的水化物与其简单氢化物能反应生成,Z 的周期序数和主族序数相等。下列叙述错误的是
A. 沸点:X2R<X2W B. Z的最高价氧化物为两性氧化物
C. 分子的极性:WR3<YX3 D. 第一电离能:Y>R>Z
【答案】A
【解析】
【详解】首先推断元素:基态R原子价层电子排布式为,s能级最多填2个电子,故,R价层电子排布为,R为O;R和W同主族,W为S;Y的最高价氧化物水化物与简单氢化物反应生成,则Y为N、X为H;Z周期序数等于主族序数,原子序数大于O,故Z为Al。
A.为,分子间存在氢键,为,分子间无氢键,故沸点,A错误;
B.Z为,其最高价氧化物为,既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水,属于两性氧化物,B正确;
C.为,空间构型为平面正三角形,是非极性分子;为,空间构型为三角锥形,是极性分子,故分子极性,C正确;
D.同周期元素第一电离能整体呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于相邻的,为金属,第一电离能远小于同周期非金属,故第一电离能,即,D正确;
故选A。
10. 根据下列实验及现象得出的结论不正确的是
选项
实验
现象
结论
A
在绝热恒容容器中发生某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) <0,测容器内温度
温度先升高,然后不变
反应一定处于平衡状态
B
加热的坩埚中,投入绿豆大小的钠,继续加热,待钠 熔化后立即撤掉酒精灯
钠剧烈燃烧,黄色火焰,生成淡黄色固体
Na在空气中燃烧生成Na2O2
C
将某铁粉加稀硫酸溶解,再向溶液中滴加几滴 KSCN 溶液
无明显现象
铁粉未被氧化
D
相同温度下,等体积 pH=3 的 HA 和 HB 两种酸溶液 分别与足量的锌反应
HA 放出的 H2多
酸性:HB>HA
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.在绝热容器中,放热,容器温度升高,当温度不变时,此时反应达平衡状态,A正确;
B.干燥的热坩埚中,投入绿豆大小的钠,继续加热,待钠熔化后立即撤掉酒精灯,钠继续燃烧,表明Na与反应放热,产物呈淡黄色,为白色,为淡黄色,B正确;
C.若铁粉部分变质,生成的氧化铁与稀硫酸反应生成三价铁离子,单质铁与三价铁反应生成亚铁离子,加入硫氰化钾溶液,也无明显现象, C错误;
D.相同温度下,等体积 pH=3的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌反应,HA放出的多,表明HA的浓度大于HB的浓度,则HA的电离程度比HB小,酸性:,D正确;
故答案选C。
11. 已知的晶胞结构如图所示,边长为,晶胞中分别处于顶角、体心、面心位置。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 与O2-间的最短距离:
C. 晶胞中与紧邻的O2-个数为8个
D. 在晶胞结构的另一种表示中,处于各顶角位置,则处于体心位置
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般来说,金属的第一电离能小于非金属,O是非金属性,第一电离能大于Ti和Ba,Ti位于第四周期 IVB 族,有4个电子层,Ba位于第六周期 IIA 族,有6个电子层,半径最大,第一电离能最小,则第一电离能:,A正确;
B.由图可知,与O间的最短距离为面对角线的,为,B正确;
C.以位于顶点的为研究对象,与紧邻的O位于相邻的3个面心,数目为3×8×=12个,C错误;
D.由晶胞结构可知,和的最近距离为晶胞体对角线的,处于各顶角位置时,处于体心位置,D正确;
故选C。
12. 氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不正确的是
A. 电极A接电源正极,发生氧化反应
B. 电极B的电极反应式为:
C. 应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的溶液
D. 改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗
【答案】B
【解析】
【详解】A.电极A是氯离子变为氯气,化合价升高,失去电子,是电解池阳极,因此电极A接电源正极,发生氧化反应,故A正确;
B.电极B为阴极,通入氧气,氧气得到电子,其电极反应式为:,故B错误;
C.右室生成氢氧根,应选用阳离子交换膜,左边的钠离子进入到右边,在右室获得浓度较高的溶液,故C正确;
D.改进设计中增大了氧气的量,提高了电极B处的氧化性,通过反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗,故D正确。
综上所述,答案为B。
13. 2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学作出贡献的科学家。点击化学的代表反应为铜([Cu])催化的叠氮−炔基 Huisgen 成环反应,其原理如下图。下列说法不正确的是
A. 上述循环中H+是中间产物之一
B. 上述循环过程中只有极性键的断裂和形成
C. 该过程的总反应为:
D. 产物中N采取sp2杂化
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图中右上角生成H+,且左上角消耗H+,说 明上述循环中H+是中间产物之一,A正确;
B.上述循环过程中有极性键的断裂和形成,在右下角也有非极性键的断裂,B错误;
C.根据反应循环流程,反应物为端炔、叠氮化物,Cu为催化剂,总反应式与选项给出的一致,C正确;
D.产物结构具有芳香性,图中全为单键连接的N原子的孤电子对参与形成大π键,实际应采取sp2杂化,五元杂环内存在大π键,为平面结构,所有N原子均采取杂化,D正确;
故答案选B。
14. 向饱和溶液(有足量固体)中滴加氨水,发生反应和,与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。
下列说法错误的是
A. 曲线I可视为溶解度随浓度变化曲线
B. 的溶度积常数
C. 反应的平衡常数K的值为
D. 时,溶液中
【答案】A
【解析】
【分析】氯化银饱和溶液中银离子和氯离子的浓度相等,向饱和溶液中滴加氨水,溶液中银离子浓度减小,氯离子浓度增大、一氨合银离子增大,继续滴加氨水,一氨合银离子增大的幅度小于二氨合银离子,则曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线。
【详解】A.氨的浓度较小时AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),浓度较大时AgCl(s)+2NH3(aq)+Cl-(aq),氯化银的溶解度曲线应与氯离子的曲线吻合,应该为曲线Ⅳ,故A错误;
B.由图可知,c(NH3)=10-1mol/L时,c(Cl-)=10-2.35mol/L,c(Ag+)=10-7.40mol/L,则氯化银的溶度积为10-2.35×10-7.40=10-9.75,故B正确;
C.由图可知,氨分子浓度对数为-1时,溶液中二氨合银离子和一氨合银离子的浓度分别为10-2.35mol/L和10-5.16mol/L,则的平衡常数K=
==,故C正确;
D.由分析可知,曲线I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别表示二氨合银离子、一氨合银离子、银离子、氯离子与氨气浓度对数变化的曲线,则时,溶液中,故D正确;
故选A。
第II卷(非选择题58分)
二、非选择题:(本题共4小题,共58分)
15. 稀土(RE)是元素周期表第ⅢB 族元素钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素共 17 种化学元素的合称,是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料,稀土的加工难度较大。从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如图:
已知:①月桂酸(C11H23COOH)熔点为 44 ℃,月桂酸和(C11H23COO)3RE 均难溶于水。
②该工艺条件下,稀土离子保持+3 价不变;(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10-8。
③Al(OH)3开始溶解时的 pH 为 8.8;有关金属离子沉淀的相关 pH 见下表:
离子
Mg2+
Fe3+
Al3+
RE3+
开始沉淀时的 pH
8.8
1.5
3.6
6.2-7.4
沉淀完全时的 pH
/
3.2
4.7
/
(1)“过滤 1”得到的滤渣主要成分为__________________,用 NaOH 溶液调 pH,控制的范围为____________。
(2)“过滤 2”后,滤饼中检测不到 Mg 元素,滤液 2 中 Mg2+浓度为 4.8g/L。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤 2”前的溶液中 c(C11H23COO-)低于____________mol·L-1(保留两位有效数字)。
(3)①“加热搅拌”控制在 55℃,其原因是______________________________________________________。
②“操作 X”的过程为先__________________________________________________,再固液分离。
(4)该工艺中,可再生循环利用的物质有__________________________________(写化学式)。
(5)稀土中钪元素的单质具有较高熔点且密度和铝接近,可制备高熔点轻质合金,此种合金可用作航空航天或耐高温材料。通常用电解熔融 ScCl3制备金属钪,ScCl3易水解,工业上制备无水 ScCl3过程中与 NH4Cl共热。原理为:I.ScCl3(s)+H2O(g)ScOCl(s)+2HCl(g);II._______________________________________________________(完成方程式)。
【答案】(1) ①. Fe(OH)3、Al(OH)3 ②. 4.7≤pH<6.2
(2)3.0×10-4
(3) ①. 低于55℃溶解不完全;温度过高,盐酸挥发,溶解度降低,不利于分离 ②. 冷却结晶
(4)MgSO4 (5)ScOCl(s)+2NH4Cl(s)=ScCl3(s)+2NH3(g)+H2O(g)
【解析】
【分析】从某种矿物(含铁、铝等元素)中提取稀土元素RE时,先将矿物用酸化的溶液浸取,浸取液中加入氧化剂将氧化,再调节pH,使、转化为、沉淀,同时需防止生成沉淀:过滤后,往滤液1中加入月桂酸钠,将转化为沉淀;全部进入滤液2;将滤饼中加入盐酸,并维持在55°C,加热搅拌,冷却结晶后,将月桂酸转化为沉淀,然后过滤分离。
【小问1详解】
“过滤1”前,用溶液调,在此步操作中,需除去的杂质离子为,并将它们转化为氢氧化物沉淀,但不能将转化为沉淀,所以需控制的范围为,得到的滤渣主要成分为、;
【小问2详解】
“过滤2”后,滤饼中检测不到元素,滤液2中浓度为4.8 g/L,物质的量浓度为0.2 mol/L。 ;
【小问3详解】
“加热搅拌”的目的,是将充分溶解,并转化为和,此时既需控制温度,又需保证盐酸具有一定的浓度,则控温在55°C,其原因是:低于55°C溶解不完全;温度太高,盐酸挥发,溶解度降低,不利于分离。“操作X”的过程中,需将转化为沉淀,所以应先冷却结晶,再固液分离;
【小问4详解】
该工艺中,滤液2中含有大量的,“操作X”的过程中,将转化为了沉淀,可再生循环利用的物质有,;
【小问5详解】
通常用电解熔融制备金属钪,易水解,工业上制备无水过程中与共热。原理为:;应将转化为,则与反应的方程式为:。
16. 氧化亚铜(Cu2O),一价铜的氧化物,呈鲜红色粉末状固体,不溶于水和乙醇,在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质,主要用于制造船底防污漆(用来处理低级海生动物)、杀虫剂、红色玻璃,还用于镀铜及镀铜合金溶液的配制。制备 Cu2O 并测定其纯度的实验可采用如下步骤,回答下列问题:
I.制备Cu2O
将新制 Na2SO3溶液和 CuSO4溶液按一定量混合,加热至 80°C 并不断搅拌,同时滴入一定量的氢氧化钠溶液,反应生成 Cu2O。反应结束后,经过滤、洗涤、干燥得到 Cu2O 粉末。制备装置如图所示:
(1)a和盛放NaOH溶液的仪器名称分别是_________________、___________________;反应采用的加热方式为__________________。
(2)制备 Cu2O 时,原料理论配比为 n(Na2SO3) : n(CuSO4)=3:2,且产生一种能使品红褪色的气体,该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。
(3)实验中,Na2SO3用量比理论用量稍高,原因是____________________________________。
(4)反应中需不断滴加 NaOH 溶液,原因是____________________________________(回答两点)。
(5)过滤后,将滤渣用蒸馏水、无水乙醇洗涤数次,其中用无水乙醇洗涤的目的是__________________。
Ⅱ.测定 Cu2O 纯度 称取m g样品置于烧杯中,加入足量FeCl3溶液,完全溶解后,加入4滴邻菲罗啉指示剂,然后用c mol·L -1 硫酸高铈[Ce(SO4)2]溶液进行滴定至终点,共消耗 Ce(SO4)2溶液 VmL。
(已知:Ce 4++Fe2+=Ce3++Fe3+)
(6)加入FeCl3溶液时发生反应的离子方程式为___________________________________________________。
(7)该样品中 Cu2O 的纯度为__________________。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②. 恒压滴液漏斗 ③. 水浴加热
(2)
(3)亚硫酸钠具有还原性,易被空气氧化而损失,用量增加,有利于硫酸铜的充分还原
(4)吸收生成的SO2气体,防止污染环境;防止 Cu2O 在酸性条件下歧化为Cu2+和Cu,降低Cu2O产率
(5)去除Cu2O固体表面的水分,利于干燥
(6)
(7)
【解析】
【分析】装置中将新制溶液和溶液按一定量混合, 加热至80°C并不断搅拌,反应生成,同时有气体产生。
【小问1详解】
仪器a和盛放NaOH溶液的仪器名称分别是三口烧瓶(三颈烧瓶)、恒压滴液漏斗;反应加热至80°C,则采用的加热方式为水浴加热;
【小问2详解】
制备时,原料理论配比为,该反应的化学方程式为;
【小问3详解】
实验中, 用量比理论用量稍高,原因是亚硫酸钠具有强还原性,易被空气氧化而损失,用量增加,有利于硫酸铜的充分还原;
【小问4详解】
反应中需不断滴加NaOH溶液,原因是吸收生成的SO2气体,防止污染环境;防止 Cu2O 在酸性条件下歧化为Cu2+和Cu,降低Cu2O产率;
【小问5详解】
过滤后,将滤渣用蒸馏水、无水乙醇洗涤数次,其中用无水乙醇洗涤的目的是去除Cu2O固体表面的水分,利于干燥;
【小问6详解】
根据得失电子守恒和元素守恒配平可得加入溶液时发生反应的离子方程式为;
【小问7详解】
由方程式可得如下转化关系:,滴定消耗硫酸高铈溶液,则样品中氧化亚铜的纯度为。
17. 石灰石是生产石灰、硅酸盐水泥的重要原料,同时在橡胶、塑料、水性涂料等各个行业发挥着重要的作用。
(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙分解反应如下:
CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) =+178 kJ·mol-1 =+160 J·mol-1·K-1
①的VSEPR模型名称为________________,已知:体系吉布斯自由能时,正反应方向能自发进行。计算:碳酸钙分解反应的温度应大于_________ K。
②在不同的热力学温度下,蒋滨繁计算了CO2分压对碳酸钙分解反应吉布斯自由能的影响,结果如图所示。
可以看出CO2分压越____(填“高”或“低”),碳酸钙越难分解;图中热力学温度由大到小的顺序为_____________,理由是___________________________(从角度解释)。
(2)某温度下,将1mol CaCO3固体装入容积为1 L的真空密闭容器内,充分发生反应:
ⅰ.CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) Kⅰ= 0.52 mol·L-1 ⅱ.2CO2(g)2CO(g) + O2(g) Kⅱ
①该温度下达平衡后,CaCO3有剩余,测得O2的物质的量分数为0.16,则密闭容器内平衡时CaO的物质的量为_____mol,反应ⅱ 平衡常数Kⅱ = ___________mol·L-1(列出计算式)。
②关于该平衡体系,下列说法正确的是_________。
A.气体中恒定,则体系处于平衡状态
B.压缩容器体积,达新平衡后CO2浓度不变
C.通入CO2,再次达平衡,总压强增大
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变,体系处于平衡状态
(3)碳酸钙是常见难溶物,将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡,上层清液中有关离子浓度大小关系正确的是_______。[已知Ksp(CaCO3)=3.4×10-9,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11]
A. c(Ca2+)=c() B. c(Ca2+)>c()
C. c()>c() D. c()>c()
【答案】(1) ①. 平面三角形 ②. 1112.5 ③. 高 ④. T3>T2>T1 ⑤. CO2分压相同时,根据,温度越高, 越小,越容易自发进行,故T3>T2>T1
(2) ①. 0.84 ②. ③. BD (3)BC
【解析】
【小问1详解】
①中心原子价层电子对数=,不含孤电子对,所以VSEPR模型为平面三角形;时,正反应方向能自发进行,得。
②由图可知:相同温度下,随着分压增大,,故碳酸钙越难分解;分压相同时,根据,温度越高,越小,越容易自发进行,故。
【小问2详解】
①设达到平衡时反应了,氧气生成了,由此列关系式:
,的物质的量分数=,解得,则平衡时的物质的量为;。
②A.固体分解所得气体中一直保持恒定,故无法判断是否处于平衡状态,A错误;
B.该温度下,,故压缩容器体积,始终不变,B正确;
C.通入,反应ⅰ平衡逆向移动,再次达平衡总压强不变,C错误;
D.该反应体系中气体物质的量增多且与质量不成正比,故混合气体的平均相对分子质量不再改变,体系处于平衡状态,D正确;
故选BD。
【小问3详解】
溶解得到等量的与,在溶液中部分水解,则溶液中存在。
由水解平衡:+H2O⇋,第一步水解平衡常数,忽略第二步水解,初始浓度,代入水解常数计算公式可得:,则溶液中存在。
综上所述故选BC。
18. 基于生物质资源开发常见的化工原料,是绿色化学的重要研究方向。以化合物I为原料,可合成丙烯酸V、丙醇VII等化工产品,进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。
(1)化合物I的分子式为______________,其环上的取代基是______________(写名称)。
(2)已知化合物II也能以II′的形式存在。根据II′的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,完成下表空白处。
序号
结构特征
可反应的试剂
反应形成的新结构
反应类型
①
加成反应
②
___________
___________
___________
氧化反应
③
___________
___________
___________
___________
(3)化合物IV能溶于水,其原因是_________________________________________________。
(4)化合物IV到化合物V的反应是原子利用率的反应,且与化合物a反应得到,则化合物a为______________。
(5)化合物VI有多种同分异构体,其中含结构有_______种,核磁共振氢谱图上只有一组峰的结构简式为____________________________。
(6)选用作为唯一的含氧有机原料,参考上述信息,制备高分子化合物VIII的单体。写出VIII的单体的合成路线____________________(不用注明反应条件)。
【答案】(1) ①. C5H4O2 ②. 醛基
(2) ①. -CHO ②. O2 ③. -COOH ④. -COOH ⑤. CH3OH(合理即可) ⑥. -COOCH3 ⑦. 酯化反应(取代反应)
(3)Ⅳ中羧基能与水分子形成分子间氢键
(4)乙烯 (5) ①. 2 ②.
(6)
【解析】
【分析】Ⅱ发生催化氧化生成Ⅲ,同时Ⅱ异构化生成Ⅱ′;Ⅲ开环水解生成Ⅳ,化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 molⅣ与1 mol化合物a反应得到2 molⅤ,则a为CH2=CH2;V中-COOH发生还原反应生成Ⅵ中-CH2OH,Ⅵ中碳碳双键和氢气发生加成反应生成Ⅶ。
【小问1详解】
根据化合物Ⅰ的结构简式可知,其分子式为C5H4O2;其环上的取代基为醛基;
【小问2详解】
②化合物Ⅱ'中含有的-CHO可以被O2氧化为-COO;
③化合物Ⅱ'中含有-COOH,可与含有羟基的物质(如甲醇)发生酯化反应(取代反应)生成酯:- COOCH3;
【小问3详解】
化合物Ⅳ中含有羧基,能与水分子形成分子间氢键,使其能溶于水;
【小问4详解】
化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是原子利用率100%的反应,且1 molⅣ与1 mol a反应得到2 mol V,则a的分子式为C2H4,为乙烯;
【小问5详解】
化合物Ⅵ的分子式为C3H6O,其同分异构体中含有,则符合条件的同分异构体有和,共2种,其中核磁共振氢谱中只有一组峰的结构简式为;
【小问6详解】
根据化合物Ⅷ的结构简式可知,其单体为,其原料中的含氧有机物只有一种含二个羧基的化合物,原料可以是,发生题干Ⅳ→V的反应得到, 还原为,再加成得到,和发生酯化反应得到目标产物,则合成路线为。
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