内容正文:
衡阳县四中2026届高三上学期期中考试模拟试题(一)
化学
分值:100 分 时间:75 分钟
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. 科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是
A. 利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
B. 发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”:其成分属于无机盐
C. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
D. 革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A.常见的脂肪酸有:硬脂酸(C17H35COOH)、油酸(C17H33COOH),二者相对分子质量虽大,但没有达到高分子化合物的范畴,不属于有机高分子,A错误;
B.嫦娥石因其含有Y、Ca、Fe等元素,属于无机化合物,又因含有磷酸根,是无机盐,B正确;
C.电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置,钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能,C正确;
D.海水中含有大量的无机盐成分,可以将大多数物质腐蚀,而聚四氟乙烯塑料被称为塑料王,耐酸、耐碱,不会被含水腐蚀,D正确;
故答案选A。
2. 某溶液中含有下表中的五种离子,且阳离子和阴离子的浓度均为1mol/L,下列有关该溶液的离子组合不正确的是
阳离子
、、、、、、
阴离子
、、、、、
A. 、、、、 B. 、、、、
C. 、、、、 D. 、、、、
【答案】A
【解析】
【分析】五种离子,且阳离子和阴离子的浓度均为1mol/L,形成的溶液呈电中性,则正电荷之和=负电荷之和;
【详解】A.与会发生氧化还原反应,不能共存, A错误;
B.离子相互之间不反应,且正电荷之和=负电荷之和,B正确;
D.离子相互之间不反应,且正电荷之和=负电荷之和,C正确;
D.离子相互之间不反应,且正电荷之和=负电荷之和,D正确;
故选A。
3. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为
B. 5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为
C. 标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
D. 完全溶于所得溶液,微粒数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,镁被氧化为+2价,故转移的电子数目为,故A正确;
B.5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的氢气的分子数目为,故B错误;
C.标准状况下,与充分反应,该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故生成的分子数目无法计算,故C错误;
D.完全溶于所得溶液,发生反应:,生成的微粒数目小于,故D错误。
答案为:A。
4. 氨基磷酸H4NPO3是一种磷酸的衍生物,溶于水会缓慢地发生水解反应。下列说法正确的是(已知pKa=-lgKa)
A. 氨基磷酸只含σ键,不含π键
B. 氨基磷酸与水反应生成NH3和H3PO4
C. 分子中各原子均达到8e-稳定结构
D. 相同温度下,pKa1(氨基磷酸)>pKa1(磷酸)
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨基磷酸结构中P和O之间存在双键,则含有π键,A错误;
B.氨基磷酸和水反应时,其中的N和P之间的键容易断裂,和水生成NH3和H3PO4,会继续反应生成NH4H2PO4,B错误;
C.氨基磷酸中氢原子没有达到8e-稳定结构,C错误;
D.氨基为给电子基团,会导致氨基磷酸更加难以电离出氢离子,其酸性更弱,故pKa1(氨基磷酸)>pKa1(磷酸),D正确;
故选D。
5. 探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
往溶液中加入片
短时间内无明显现象
的氧化能力比弱
B
往溶液中滴加溶液,再加入少量固体
溶液先变成血红色后无明显变化
与的反应不可逆
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有价铁
D
向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
先水解得再聚集成沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.锌是一种化学性质比较活泼的金属元素,在空气中容易被氧化。当锌在空气中长时间暴露时,表面会形成一层薄薄的氧化锌膜,因此FeCl2溶液中加入Zn片,短时间内无明显现象,但一段时间后两者可以发生反应:,溶液由浅绿色变为无色,由方程式可知Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;
B.溶液变成血红色的原因,,与和K+无关,B错误;
C.铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子,则溶液呈绿色,C错误;
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH)3胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D正确;
故答案为:D。
6. 布洛芬、对乙酰氨基酚都具有解热镇痛的作用,其结构简式如图。下列说法错误的是
布洛芬对乙酰氨基酚
A. 布洛芬可以发生加成反应、取代反应、氧化反应
B. 布洛芬分子中最多有10个碳原子位于同一平面
C. 1mol对乙酰氨基酚与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D. 1mol对乙酰氨基酚分子中含有的σ键数目为20NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯环可以和氢气发生加成反应,羧基可以发生酯化反应,为取代反应,布洛芬可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,A正确;
B.根据布洛芬的结构简式可知,苯环中最多有11个碳原子位于同一平面,B错误;
C.对乙酰氨基酚中羟基和酰胺基都可以与NaOH反应,则1mol对乙酰氨基酚与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH,C正确;
D.单键均为σ键,双键中含1个σ键,结合对乙酰氨基酚的结构简式可知,1mol对乙酰氨基酚分子中含有的σ键数目20NA,D正确;
故选:B。
7. 某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO,实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前,
向装置中通入一段时间的,排尽装置内的空气。
已知:在溶液中存在反应:(棕色),该反应可用于检验NO。下列说法错误的是
A. 装置A中发生的离子反应为:
B. 装置D中红色铜粉变黑色,NO发生的是氧化反应
C. 装置E中盛放的是溶液
D. 装置F收集的气体主要为
【答案】B
【解析】
【分析】稀硝酸与铜反应生成的NO能够被O2氧化,因此实验前需要通入N2,排除装置中的空气,硝酸具有挥发性,生成的NO中混有少量硝酸蒸气,可以通过水吸收后再干燥,在探究干燥的NO在加热时与铜的反应,未反应的NO可以利用FeSO4溶液检验。
【详解】A.装置A中是Cu和稀硝酸反应生成NO,离子方程式为 ,A正确;
B.装置D中发生反应,Cu(红色)转化为CuO(黑色),Cu元素化合价升高被氧化,作还原剂,则NO作为氧化剂,N元素化合价降低,发生还原反应,B错误;
C.(棕色)可用于检验NO,因此装置E中盛放溶液,用来检验未和Cu反应的NO,C正确;
D.实验前已经通入排尽装置空气,后续反应中NO被消耗、E中溶液吸收剩余NO,最终装置F排水法收集的气体主要为初始通入的,D正确;
故选B。
8. 实验室中有一白色粉末样品,可能含NaCl、KBr、、、中的一种或多种。取少量样品进行如下实验:
①溶解于水,得澄清蓝色溶液,取上层清液,做焰色试验,火焰为黄色;
②向①的溶液中加入适量铁粉,离心分离,溶液底部有紫红色粉末,溶液久置后出现红褐色沉淀;
③取②的上层清液,通入,加入1mL,振荡,有层为橙红色。
下列有关判断正确的是
A. 上述实验中涉及两个氧化还原反应
B. 样品中一定不含,不能确定是否含
C. 样品中一定含NaCl、KBr、
D. 实验③的橙红色是氯单质或溴单质在有机层中的颜色
【答案】C
【解析】
【详解】实验①说明含,故不含,实验①焰色试验为黄色,说明含NaCl,而溶液澄清,则一定不含,实验②发生反应,久置发生反应、;实验③发生反应,故题述实验发生3个氧化还原反应,A、B错误;实验③的有机层为橙红色,说明含KBr,C正确;有机层为橙红色,是溴单质在有机层中的颜色,D错误。故选C。
9. 贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀去除残留的碱,以提高纯度
【答案】B
【解析】
【分析】重晶石矿(主要成分为)通过一系列反应,转化为溶液;加盐酸酸化,生成和气体;在溶液中加入过量的NaOH,通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到;过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH;加水溶解后,加入,进行合成反应,得到粗品,最后洗涤得到最终产品。
【详解】A.由分析可知,“气体”主要成分为气体,“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH,A项错误;
B.由分析可知,“系列操作”得到的是晶体,故“系列操作”可以是蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,B项正确;
C.“合成反应”是和反应生成,该反应中元素化合价未发生变化,不是氧化还原反应,C项错误;
D.“洗涤”时,若使用稀,会部分转化为难溶的,故不能使用稀,D项错误;
故选B。
10. 原子序数依次增大的三种短周期元素X、Y、Z组成的物质在催化剂MOFs(金属M有机框架)的催化作用下发生电化学反应,如图所示。三种元素的原子序数之和为15,电路中转移,a极可生成,下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:Z<Y
B. X、Y、Z只能形成一种化合物
C. X与Y、Z均能形成含18电子的化合物
D. 与的中心原子的杂化方式相同
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的三种短周期元素,电路中转移,a极生成,则Z为O;由图可知,X为H;由于三种元素的原子序数之和为15,则Y为C。X、分别是。
【详解】A.Z的简单氢化物是H2O,Y的简单氢化物是CH4,H2O分子间存在氢键,沸点远高于CH4,即沸点Z>Y,A错误;
B.可形成多种烃的衍生物,B错误;
C.和均是含18电子的化合物,C正确;
D.的中心原子杂化方式分别是sp和,D错误;
故选C。
11. 我国科学家经过研究发明了以下装置从海水中提取锂单质,其工作原理如图所示。该装置运行期间电极Ⅱ上产生和气体X。下列说法错误的是
A. 该装置实现了“太阳能→电能→化学能”的转化
B. 电极Ⅰ连接太阳能电池的负极
C. 工作时,电极Ⅱ附近溶液的pH增大
D. 实验室检验气体X可用湿润的淀粉-KI试纸
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,锂离子向电极I迁移,则电极I为阴极,电极反应式:;电极II为阳极,该装置运行期间电极Ⅱ上产生和气体X,则电极反应式:、;
【详解】A.根据该装置示意图可知,实现了太阳能→电能→化学能的转化,故A正确;
B.根据分析可知,电极I为阴极,连接太阳能电池负极,故B正确;
C.根据分析可知,电极II为阳极,电极反应式:、,则工作时,电极Ⅱ附近溶液的pH减小,故C错误;
D.根据分析可知X气体为,可用湿润的淀粉-KI试纸检验,故D正确;
答案选C。
12. 某种氮化铁的结构如图1所示(晶胞为立方体,边长为apm),Cu可替代晶胞中不同位置的Fe,图2为其能量变化示意图,形成Cu替代型的化学式是。下列说法不正确的是
A. 图1中氮化铁的化学式是 B. a位置Fe周围最近的N有6个
C. 两个b位置Fe的最近距离为 D. 最稳定的Cu替代型产物的化学式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.晶胞中Fe位于顶点和面心,一个晶胞中数目为;N位于晶胞内部,一个晶胞中数目为1;图1中氮化铁的化学式是,A正确;
B.以底部左下角Fe为例所在晶胞内有1个氮原子,则上层下层所处的8个相邻立方体内共8个N,B错误;
C.两个b位置Fe-的最近距离为底面对角线长度的二分之一,为,C正确;
D.能量越低物质越稳定,由图2可知,最稳定的是Cu替代a位置的Fe,一个晶胞中a位置的Fe数目为,故对应产物的化学式为,D正确;
故选B。
13. 纳米碳材料上有多种含氧官能团,可催化烷烃转变成烯烃,反应过程如下图所示,下列叙述正确的是
A. 采用丙烷作为反应物时,可能发生反应
B. 在烷烃转变成烯烃的过程中,不涉及键的断裂
C. 如果采用正丁烷作为反应物时,则产物为
D. 纳米碳可有效提高烷烃的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题中转化关系,可催化烷烃转变成烯烃,采用丙烷作为反应物时,可能发生反应,A项正确;
B.在烷烃转变成烯烃的过程中,碳碳单键变为碳碳双键,H原子减少,涉及键的断裂,B项错误;
C.根据反应原理,采用正丁烷作为反应物时,则产物为,C项错误;
D.纳米碳作为催化剂只可以加快反应速率,不能提高烷烃的平衡转化率,D项错误;
答案选A。
14. 某温度下,向溶液中缓慢加入固体,溶液、温度随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. M点对应溶液中,
B. N点对应溶液中,
C. P点对应溶液中,
D. Q点对应溶液中,
【答案】D
【解析】
【分析】酸碱中和反应放热,随着的加入,溶液温度逐渐升高,当过量后溶液温度又开始下降,故曲线Ⅰ表示温度随的变化关系;随着的加入,溶液逐渐增大,故曲线Ⅱ表示随的变化关系。
【详解】A.M点对应溶液中, 则,A正确;
B.N点对应溶液中加入的,则反应后溶液的溶质为NaHX,根据电荷守恒有:,根据物料守恒有:,两式想减则有:,B正确;
C.P点对应溶液的温度大于25 ,则pH=7的溶液显碱性,,根据电荷守恒有:,则,C正确;
D.Q点对应溶液中加入的,则反应后溶液的溶质为Na2X,X2-发生水解:,则,溶液温度未知,未知,故无法计算, D错误;
故本题选D。
二、非选择题:本大题共 4 小题,共 58分
15. 镓(熔点为29.8 ℃,沸点为2403 ℃)是新型半导体的基础材料,随着其系列化合物砷化镓、氮化镓等在光电子和高速集成电路等高精尖领域的广泛应用,高纯镓的地位日益凸显。从粉煤灰(主要成分为等)中提取镓并回收铝,可变废为宝并减少污染,其中一种提取工艺如图甲:
(1)镓和铝同族,其化合物性质相似,基态镓原子的未成对电子数目为________。
(2)“焙烧”的目的主要是通过与反应破坏粉煤灰晶相中的稳定结构,活化反应物以提高后续浸出效率,写出该反应的化学方程式:________________________,滤渣的主要成分为MgO、________(填化学式)。
(3)“调pH沉镓”的原理为________________________(用离子方程式表示),已知常温下,设浸出后溶液中含镓微粒的初始浓度为,通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全。则此时应控制溶液pH大于________(保留一位小数)。
(4)“电解精炼”原理如图乙所示。
①导线中电子的流动方向为________(用a、M表示)。
②析出纯镓的电极反应式为______________________________。
③该电解池不能采用盐酸代替NaOH溶液的理由是_____________________________________。
【答案】(1)1 (2) ①. ②.
(3) ①. ②. 4.3
(4) ①. a→M ②. ③. 酸性条件下,镓元素以存在,优于放电,无法得到单质Ga
【解析】
【分析】粉煤灰(主要成分为等)向其中加入和进行焙烧,与高温反应生成可溶于碱的铝酸钠,同时反应释放出(气体A),会和加入的反应生成难溶于碱的,焙烧产物加入溶液进行浸出,生成可溶性的、,难溶于碱的、焙烧生成的无法溶解,作为滤渣被分离除去,利用气体A()逐步调节溶液pH,实现铝和镓的分步分离,通入控制较低的pH,让四羟基合铝酸根优先和反应,析出沉淀,完成铝元素的回收,继续通入调节pH,让剩余的四羟基合镓酸根转化为沉淀,实现镓元素的富集,将转化得到粗镓后,进行电解精炼,最终完成镓的提纯。
【小问1详解】
基态镓原子的核外电子排布式为,4p能级上的1个电子为未成对电子,即基态镓原子的未成对电子数目为1;
【小问2详解】
与焙烧时反应生成和,反应的化学方程式为;根据分析滤渣的主要成分为MgO、;
【小问3详解】
Ga和Al的化合物性质相似,向含的溶液中通入产生沉淀,反应的离子方程式为;要使含镓微粒完全形成沉淀,则,,溶液的,即控制溶液的pH大于4.3;
【小问4详解】
①电解精炼时,在阴极上放电,b为阴极,N为电源的负极,粗镓在阳极上放电,即a为阳极,M为电源的正极,导线中电子的流动方向为N→b、a→M;②因为电解质溶液为NaOH溶液,则粗镓中的Ga转化成;纯镓上的电极反应为;③若用盐酸代替NaOH溶液,则酸性条件下,镓元素以存在,优于在阴极上放电,无法得到单质Ga,故不能采用盐酸代替NaOH溶液。
16. 研究小组探究高铜酸钠(NaCuO2)的制备和性质。
资料:高铜酸钠为棕黑色固体,难溶于水。
【实验I】向2mL1mol/LNaClO溶液中滴加1mL1mol/LCuCl2溶液,迅速产生蓝绿色沉淀,振荡后得到棕黑色的浊液a,将其等分成2份。
(1) CuCl2溶液显酸性,用离子方程式解释原因:_____;制备时滴加的CuCl2溶液不宜过量。
探究棕黑色沉淀的组成。
【实验Ⅱ】将一份浊液a过滤、洗涤、干燥,得到固体b.取少量固体b,滴加稀H2SO4,沉淀溶解,有气泡产生,得到蓝色溶液。
(2)①另取少量固体b进行实验,证实了固体中钠元素的存在,实验操作的名称是______。
②经进一步检验确认棕黑色固体是NaCuO2。NaCuO2与稀H2SO4反应的离子方程式是______。
探究实验条件对NaCuO2制备的影响。
【实验Ⅲ】向另一份浊液a中继续滴加1.5mLlmol/L CuCl2溶液,沉淀由棕黑色变为蓝绿色,溶液的pH约为5,有产生。
(3)①对Cl2的来源,甲同学认为是NaCuO2和反应生成了Cl2,乙同学认为该说法不严谨,提出了生成Cl2的其他原因:___________。
②探究继续滴加CuCl2溶液,NaCuO2能氧化Cl-的原因。
i.提出假设1:c(Cl-)增大,Cl-的还原性增强。实验证明假设成立。
操作和现象是:取少量NaCuO2固体于试管中,___________。
ii.提出假设2:___________,经证实该假设也成立。
【实验Ⅳ】向1mL1mol/LNaClO溶液中滴加0.5mL1mol/LCuSO4溶液,迅速生成蓝色沉淀,振荡后得到棕黑色浊液。浊液放置过程中,沉淀表面缓慢产生气泡并出现蓝色固体,该气体能使带火星木条复燃但不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(4)通过以上实验,对于NaCuO2化学性质的认识是___________。
(5)根据上述实验,制备在水溶液中稳定存在的NaCuO2,应选用的试剂是NaClO溶液、___________溶液和___________溶液。
【答案】(1)Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
(2) ①. 焰色试验 ②. 4NaCuO2+12H+=4Cu2++4Na++6H2O+O2↑
(3) ①. pH减小,ClO-也可能氧化Cl-生成Cl2 ②. 取少量NaCuO2固体于试管中,滴加浓NaCl溶液,产生使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体 ③. c(H+)增大,NaCuO2的氧化性增强
(4)具有强氧化性,能与H+、H2O反应
(5) ①. CuSO4溶液 ②. NaOH溶液
【解析】
【分析】本题为实验探究题,(1)CuCl2为强酸弱碱盐,水解显酸性;(2)①钠元素的焰色试验为黄色;②取少量固体b(NaCuO2),滴加稀H2SO4,沉淀溶解,有气泡产生,得到蓝色溶液,则反应生成硫酸铜、硫酸钠、氧气和水;(3)①溶液中存在次氯酸根离子,具有氧化性,也可能氧化氯离子生成氯气;②i.提出假设1:Cl-表现还原性,生成氯气,c(Cl-)增大,生成氯气,检验氯气;ⅱ.提出假设2:根据4NaCuO2+12H+=4Cu2++4Na++6H2O+O2↑,c(H+)增大,NaCuO2的氧化性增强;(4)NaCuO2具有强氧化性,能与H+、H2O反应;(5)NaCuO2在碱性条件下较稳定,则可以用NaClO溶液、CuSO4溶液和NaOH溶液制备在水溶液中稳定存在的NaCuO2,据此分析解题。
【小问1详解】
CuCl2为强酸弱碱盐,水解显酸性,溶液显酸性的原因:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,故答案为:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+;
【小问2详解】
①钠元素的焰色试验为黄色,可以通过焰色试验证明钠元素的存在,故答案为:焰色试验;
②取少量固体b(NaCuO2),滴加稀H2SO4,沉淀溶解,有气泡产生,得到蓝色溶液,则反应生成硫酸铜、硫酸钠、氧气和水,离子方程式为:4NaCuO2+12H+=4Cu2++4Na++6H2O+O2↑,故答案为:4NaCuO2+12H+=4Cu2++4Na++6H2O+O2↑;
【小问3详解】
①溶液中存在次氯酸根离子,具有氧化性,也可能氧化氯离子生成氯气,则生成Cl2的其他原因:pH减小,ClO-也可能氧化Cl-生成Cl2,故答案为:pH减小,ClO-也可能氧化Cl-生成Cl2;
②i.提出假设1:Cl-表现还原性,生成氯气,c(Cl-)增大,生成氯气,检验氯气。证明假设成立操作和现象是:取少量NaCuO2固体于试管中,滴加浓NaCl溶液,产生使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体,故答案为:取少量NaCuO2固体于试管中,滴加浓NaCl溶液,产生使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体;
ⅱ.提出假设2:根据4NaCuO2+12H+=4Cu2++4Na++6H2O+O2↑,c(H+)增大,NaCuO2的氧化性增强,经证实该假设也成立,故答案为:c(H+)增大,NaCuO2的氧化性增强;
【小问4详解】
通过以上实验,对于NaCuO2化学性质的认识是具有强氧化性,能与H+、H2O反应,故答案为:具有强氧化性,能与H+、H2O反应;
【小问5详解】
根据上述实验,NaCuO2在碱性条件下较稳定,则可以用NaClO溶液、CuSO4溶液和NaOH溶液制备在水溶液中稳定存在的NaCuO2,应选用的试剂是NaClO溶液、CuSO4溶液和NaOH溶液,故答案为:CuSO4溶液;NaOH溶液。
17. 航天员呼吸产生的用下列反应处理,可实现空间站中的循环利用。
Sabatier反应:
水电解反应:
一种新的循环利用方案是用Bosch反应代替Sabatier反应,再电解水实现的循环利用。
请回答下列问题:
(1)有关上述反应,下列说法正确的是____________(填标号)。
A.室温下,不能自发进行的原因为
B.可逆反应都有一定的限度,限度越大反应物的转化率一定越高
C.可逆反应中,若反应物的总能量>生成物的总能量,则
(2)对于Bosch反应,下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是________(填标号)。
A. 由甲图可知,反应在时可能改变了压强或使用了催化剂
B. 由乙图可知,反应在m点可能达到了平衡状态
C. 由丙图可知,反应过程中的点是C点
D. 由丁图可知,交点A表示的反应一定处于平衡状态
(3)室温下,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和发生Sabatier反应:(不考虑副反应);若反应时保持温度恒定,测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强/p
5.00
4.60
4.30
4.15
4.06
4.00
4.00
①内,________,该温度下Sabatier反应的________(为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)。
②Sabatier反应的速率方程:,(k是速率常数,只与温度有关)。20 min时,________;反应达平衡时,升高温度,增大的倍数________增大的倍数。(填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)C (2)BC
(3) ①. 0.01 ②. ③. > ④. <
【解析】
【小问1详解】
A.,室温下,该反应不能自发进行的原因是,不利于反应自发进行,且为主要的影响因素,A错误;
B.增大某反应物浓度可提高可逆反应的限度,但该反应物的转化率减小,B错误;
C.生成物总能量-反应物总能量,可逆反应中,若反应物总能量大于生成物总能量,则,C正确;
【小问2详解】
A.对Bosch反应,反应后气体分子数减小,改变压强,正、逆反应速率不相等,A错误;
B.温度低于m点对应温度时,反应未达平衡,升温反应速率加快,生成物百分含量随温度升高而增大,m点为曲线的最高点,生成物的百分含量达到最大值,即建立了相应温度下的平衡状态,继续升温生成物的百分含量减小,说明升温平衡逆向移动,B正确;
C.C点二氧化碳转化率小于该温度下的平衡转化率,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,C正确;
D.A点时反应物浓度等于生成物浓度,反应不一定达到平衡状态,D错误;
【小问3详解】
①向体积为2 L的恒容容器中通入4 mol氢气和1 mol二氧化碳发生反应,设10 min时消耗二氧化碳的物质的量为x,则有:,恒温恒容条件下,反应前后气体物质的量之比等于压强之比,则10 min时,,解得,;由表中数据可知,反应在50 min时达到平衡,设反应达到平衡时消耗二氧化碳,则有,解得,平衡时总物质的量为则,,,,因此;
②已知,,根据表中数据,20 min时,反应还未达到平衡,反应正向进行,所以,所以,即,所以;反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,,增大的倍数<增大的倍数。
18. 舍曲林(Sertraline)是一种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂,用于治疗抑郁症,其合成路线之一如下:
已知:
(i)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
(ii)
(iii)
回答下列问题:
(1)①的反应类型为____________。
(2)B的化学名称为____________。
(3)写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式:______。
(a)红外光谱显示有
(b)核磁共振氢谱有两组峰,峰面积比为1∶1
(4)合成路线中,涉及手性碳原子生成的反应路线为______、______(填反应路线序号)。
(5)H→I的化学方程式为__________________,反应还可生成与I互为同分异构体的多种副产物,其中任意一种的结构简式为______(不考虑立体异构)。
(6)W是一种姜黄素类似物,以香兰素()和环己烯()为原料,设计合成W的路线(无机试剂任选) ______________。
【答案】(1)氧化反应
(2)3,4-二氯苯甲酸
(3) (4) ①. ⑥ ②. ⑨
(5) ①. ②. 和
(6)
【解析】
【分析】A在KMnO4作用下,甲基被氧化为羧基,得到B,B中羧基上的-OH被SOCl2中的Cl取代得到C,C中的Cl原子与苯环上的H原子在AlCl3环境发生消去反应得到D,D中羰基在 和乙酸酐共同作用下生成碳碳双键得到E,E在一定条件下脱去酯基生成F,F中的碳碳双键加氢得到G,G与SOCl2反应得到H,H脱去HCl得到I,I中的羰基发生已知(ⅱ)的反应得到目标产物舍曲林。
【小问1详解】
据分析,①是 中的甲基被KMnO4氧化为羧基,反应类型是氧化反应。故答案为:;
【小问2详解】
据分析,B的结构简式是 ,名称是3,4-二氯苯甲酸。故答案为:3,4-二氯苯甲酸;
【小问3详解】
从D的结构简式可知,其分子式为C13H8Cl2O,能满足核磁共振氢谱两组峰,且峰面积比为1:1的结构应是高度对称结构,又含有C=O,则该芳香族同分异构体的结构简式为: 。故答案为: ;
【小问4详解】
手性碳原子指连接四个不同原子或原子团的碳,题给合成路线中涉及手性碳原子的物质是G( )、H( )、I( )和Sertraline( ),则涉及手性碳原子生成的反应路线是G和Sertraline的生成,即路线⑥和⑨。故答案为:⑥;⑨;
【小问5详解】
据分析,H→I是H中的碳基上的Cl与苯环消去HCl,形成一个环,化学方程式为: ;当该碳基上的Cl与苯环上的其它氢原子消去,则得到I的同分异构体,有 和 。故答案为: ; 和 ;
【小问6详解】
根据题给信息(ⅲ),目标物资W可由2个 与1个 合成,故设计合成路线如下:
。故答案为: 。
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衡阳县四中2026届高三上学期期中考试模拟试题(一)
化学
分值:100 分 时间:75 分钟
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. 科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得新突破,下列说法错误的是
A. 利用CO2合成了脂肪酸:实现了无机小分子向有机高分子的转变
B. 发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”:其成分属于无机盐
C. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池,其能量转化形式:太阳能→电能
D. 革新了海水原位电解制氢工艺:其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀
2. 某溶液中含有下表中的五种离子,且阳离子和阴离子的浓度均为1mol/L,下列有关该溶液的离子组合不正确的是
阳离子
、、、、、、
阴离子
、、、、、
A. 、、、、 B. 、、、、
C. 、、、、 D. 、、、、
3. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为
B. 5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为
C. 标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
D. 完全溶于所得溶液,微粒数目为
4. 氨基磷酸H4NPO3是一种磷酸的衍生物,溶于水会缓慢地发生水解反应。下列说法正确的是(已知pKa=-lgKa)
A. 氨基磷酸只含σ键,不含π键
B. 氨基磷酸与水反应生成NH3和H3PO4
C. 分子中各原子均达到8e-稳定结构
D. 相同温度下,pKa1(氨基磷酸)>pKa1(磷酸)
5. 探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
往溶液中加入片
短时间内无明显现象
的氧化能力比弱
B
往溶液中滴加溶液,再加入少量固体
溶液先变成血红色后无明显变化
与的反应不可逆
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有价铁
D
向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液,持续煮沸
溶液先变成红褐色再析出沉淀
先水解得再聚集成沉淀
A. A B. B C. C D. D
6. 布洛芬、对乙酰氨基酚都具有解热镇痛的作用,其结构简式如图。下列说法错误的是
布洛芬对乙酰氨基酚
A. 布洛芬可以发生加成反应、取代反应、氧化反应
B. 布洛芬分子中最多有10个碳原子位于同一平面
C. 1mol对乙酰氨基酚与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D. 1mol对乙酰氨基酚分子中含有的σ键数目为20NA
7. 某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO,实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前,
向装置中通入一段时间的,排尽装置内的空气。
已知:在溶液中存在反应:(棕色),该反应可用于检验NO。下列说法错误的是
A. 装置A中发生的离子反应为:
B. 装置D中红色铜粉变黑色,NO发生的是氧化反应
C. 装置E中盛放的是溶液
D. 装置F收集的气体主要为
8. 实验室中有一白色粉末样品,可能含NaCl、KBr、、、中的一种或多种。取少量样品进行如下实验:
①溶解于水,得澄清蓝色溶液,取上层清液,做焰色试验,火焰为黄色;
②向①的溶液中加入适量铁粉,离心分离,溶液底部有紫红色粉末,溶液久置后出现红褐色沉淀;
③取②的上层清液,通入,加入1mL,振荡,有层为橙红色。
下列有关判断正确的是
A. 上述实验中涉及两个氧化还原反应
B. 样品中一定不含,不能确定是否含
C. 样品中一定含NaCl、KBr、
D. 实验③的橙红色是氯单质或溴单质在有机层中的颜色
9. 贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “气体”主要成分是,“溶液1”的主要溶质是
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀去除残留的碱,以提高纯度
10. 原子序数依次增大的三种短周期元素X、Y、Z组成的物质在催化剂MOFs(金属M有机框架)的催化作用下发生电化学反应,如图所示。三种元素的原子序数之和为15,电路中转移,a极可生成,下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:Z<Y
B. X、Y、Z只能形成一种化合物
C. X与Y、Z均能形成含18电子的化合物
D. 与的中心原子的杂化方式相同
11. 我国科学家经过研究发明了以下装置从海水中提取锂单质,其工作原理如图所示。该装置运行期间电极Ⅱ上产生和气体X。下列说法错误的是
A. 该装置实现了“太阳能→电能→化学能”的转化
B. 电极Ⅰ连接太阳能电池的负极
C. 工作时,电极Ⅱ附近溶液的pH增大
D. 实验室检验气体X可用湿润的淀粉-KI试纸
12. 某种氮化铁的结构如图1所示(晶胞为立方体,边长为apm),Cu可替代晶胞中不同位置的Fe,图2为其能量变化示意图,形成Cu替代型的化学式是。下列说法不正确的是
A. 图1中氮化铁的化学式是 B. a位置Fe周围最近的N有6个
C. 两个b位置Fe的最近距离为 D. 最稳定的Cu替代型产物的化学式为
13. 纳米碳材料上有多种含氧官能团,可催化烷烃转变成烯烃,反应过程如下图所示,下列叙述正确的是
A. 采用丙烷作为反应物时,可能发生反应
B. 在烷烃转变成烯烃的过程中,不涉及键的断裂
C. 如果采用正丁烷作为反应物时,则产物为
D. 纳米碳可有效提高烷烃的平衡转化率
14. 某温度下,向溶液中缓慢加入固体,溶液、温度随的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. M点对应溶液中,
B. N点对应溶液中,
C. P点对应溶液中,
D. Q点对应溶液中,
二、非选择题:本大题共 4 小题,共 58分
15. 镓(熔点为29.8 ℃,沸点为2403 ℃)是新型半导体的基础材料,随着其系列化合物砷化镓、氮化镓等在光电子和高速集成电路等高精尖领域的广泛应用,高纯镓的地位日益凸显。从粉煤灰(主要成分为等)中提取镓并回收铝,可变废为宝并减少污染,其中一种提取工艺如图甲:
(1)镓和铝同族,其化合物性质相似,基态镓原子的未成对电子数目为________。
(2)“焙烧”的目的主要是通过与反应破坏粉煤灰晶相中的稳定结构,活化反应物以提高后续浸出效率,写出该反应的化学方程式:________________________,滤渣的主要成分为MgO、________(填化学式)。
(3)“调pH沉镓”的原理为________________________(用离子方程式表示),已知常温下,设浸出后溶液中含镓微粒的初始浓度为,通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全。则此时应控制溶液pH大于________(保留一位小数)。
(4)“电解精炼”原理如图乙所示。
①导线中电子的流动方向为________(用a、M表示)。
②析出纯镓的电极反应式为______________________________。
③该电解池不能采用盐酸代替NaOH溶液的理由是_____________________________________。
16. 研究小组探究高铜酸钠(NaCuO2)的制备和性质。
资料:高铜酸钠为棕黑色固体,难溶于水。
【实验I】向2mL1mol/LNaClO溶液中滴加1mL1mol/LCuCl2溶液,迅速产生蓝绿色沉淀,振荡后得到棕黑色的浊液a,将其等分成2份。
(1) CuCl2溶液显酸性,用离子方程式解释原因:_____;制备时滴加的CuCl2溶液不宜过量。
探究棕黑色沉淀的组成。
【实验Ⅱ】将一份浊液a过滤、洗涤、干燥,得到固体b.取少量固体b,滴加稀H2SO4,沉淀溶解,有气泡产生,得到蓝色溶液。
(2)①另取少量固体b进行实验,证实了固体中钠元素的存在,实验操作的名称是______。
②经进一步检验确认棕黑色固体是NaCuO2。NaCuO2与稀H2SO4反应的离子方程式是______。
探究实验条件对NaCuO2制备的影响。
【实验Ⅲ】向另一份浊液a中继续滴加1.5mLlmol/L CuCl2溶液,沉淀由棕黑色变为蓝绿色,溶液的pH约为5,有产生。
(3)①对Cl2的来源,甲同学认为是NaCuO2和反应生成了Cl2,乙同学认为该说法不严谨,提出了生成Cl2的其他原因:___________。
②探究继续滴加CuCl2溶液,NaCuO2能氧化Cl-的原因。
i.提出假设1:c(Cl-)增大,Cl-的还原性增强。实验证明假设成立。
操作和现象是:取少量NaCuO2固体于试管中,___________。
ii.提出假设2:___________,经证实该假设也成立。
【实验Ⅳ】向1mL1mol/LNaClO溶液中滴加0.5mL1mol/LCuSO4溶液,迅速生成蓝色沉淀,振荡后得到棕黑色浊液。浊液放置过程中,沉淀表面缓慢产生气泡并出现蓝色固体,该气体能使带火星木条复燃但不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(4)通过以上实验,对于NaCuO2化学性质的认识是___________。
(5)根据上述实验,制备在水溶液中稳定存在的NaCuO2,应选用的试剂是NaClO溶液、___________溶液和___________溶液。
17. 航天员呼吸产生的用下列反应处理,可实现空间站中的循环利用。
Sabatier反应:
水电解反应:
一种新的循环利用方案是用Bosch反应代替Sabatier反应,再电解水实现的循环利用。
请回答下列问题:
(1)有关上述反应,下列说法正确的是____________(填标号)。
A.室温下,不能自发进行的原因为
B.可逆反应都有一定的限度,限度越大反应物的转化率一定越高
C.可逆反应中,若反应物的总能量>生成物的总能量,则
(2)对于Bosch反应,下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是________(填标号)。
A. 由甲图可知,反应在时可能改变了压强或使用了催化剂
B. 由乙图可知,反应在m点可能达到了平衡状态
C. 由丙图可知,反应过程中的点是C点
D. 由丁图可知,交点A表示的反应一定处于平衡状态
(3)室温下,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入和发生Sabatier反应:(不考虑副反应);若反应时保持温度恒定,测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
压强/p
5.00
4.60
4.30
4.15
4.06
4.00
4.00
①内,________,该温度下Sabatier反应的________(为用气体的分压表示的平衡常数,分压=气体的体积分数×体系总压)。
②Sabatier反应的速率方程:,(k是速率常数,只与温度有关)。20 min时,________;反应达平衡时,升高温度,增大的倍数________增大的倍数。(填“>”、“<”或“=”)
18. 舍曲林(Sertraline)是一种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂,用于治疗抑郁症,其合成路线之一如下:
已知:
(i)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子
(ii)
(iii)
回答下列问题:
(1)①的反应类型为____________。
(2)B的化学名称为____________。
(3)写出一种能同时满足下列条件的D的芳香族同分异构体的结构简式:______。
(a)红外光谱显示有
(b)核磁共振氢谱有两组峰,峰面积比为1∶1
(4)合成路线中,涉及手性碳原子生成的反应路线为______、______(填反应路线序号)。
(5)H→I的化学方程式为__________________,反应还可生成与I互为同分异构体的多种副产物,其中任意一种的结构简式为______(不考虑立体异构)。
(6)W是一种姜黄素类似物,以香兰素()和环己烯()为原料,设计合成W的路线(无机试剂任选) ______________。
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