内容正文:
2025-2026学年度高三上学期化学期中考试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
一、单项选择题(本题14小题,每题3分,共42分)
1. 蒙脱石散(又称肯特令)是一种止泻药,主要用于治疗急性、慢性腹泻。它的主要成分为蒙脱石:;辅助成分有葡萄糖、甘露醇、小苏打、氯化钾和硫酸镁等。下列有关其成分的叙述错误的是
A. 葡萄糖属于单糖且具有还原性 B. 甘露醇属于有机物且含羟基
C. 小苏打属于酸式盐且受热易分解 D. 蒙脱石散只含无机物
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖是单糖,不能水解;葡萄糖含醛基,具有还原性,A正确;
B.甘露醇属于有机物,含羟基,B正确;
C.小苏打的化学式是,属于酸式盐,受热易分解生成碳酸钠,C正确;
D.蒙脱石散中的葡萄糖、甘露醇均属于有机物,D错误;
故选D。
2. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,常温常压下,气体中单质的密度最小,的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0,的简单氢化物遇浓盐酸会产生“白烟”,W和Z位于同主族。下列叙述正确的是
A. 简单离子半径: B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 的氢化物的沸点可能高于 D. 工业上用电解Z的氧化物方法制备Z的单质
【答案】C
【解析】
【分析】W单质的密度最小,为H元素,X的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0,为C元素,Y的简单氢化物遇浓盐酸会产生“白烟”,为N元素,W和Z位于同主族,且W、X、Y、Z的原子序数依次增大,故Z为Na元素。
【详解】A.N3-和Na+均为10电子,原子序数越大,离子半径越小,故简单离子半径:,A项错误;
B.非金属性N>C,故最高价含氧酸的酸性:,B项错误;
C.碳的氢化物为烃类,常温下有固体、液体和气体,相对分子质量大的烃的沸点可能高于氨,C项正确;
D.的熔点低于,从节省能源,降低成本角度考虑,工业上采用电解熔融方法制备的单质,D项错误;
故答案选C。
3. 部分含碘的物质有图示转化关系,已知为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,4.48 L中含有的原子数为
B. 溶液中含有的数小于
C. 反应①中,生成时转移电子的数目为
D. 反应②中,生成0.1mol氧化产物时消耗氧化剂分子的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下,为固体物质,4.48 L的物质的量不是0.2mol,含有的原子数不是,A项错误;
B.为强电解质、且水溶液为强酸,溶液中的不能发生水解,故溶液中含有的数等于,B项错误;
C.反应①为,该反应为归中反应,生成时转移电子的物质的量为5mol,生成时转移电子的数目为,C项错误;
D.反应②为,其中既是氧化剂又是还原剂,为还原产物、为氧化产物,3mol参加反应时,有2.5mol作氧化剂,生成1mol氧化产物,则生成0.1mol氧化产物时消耗氧化剂分子的数目为,D项正确;
答案选D。
4. 下列离子方程式书写错误的是
A. 用氢氟酸雕刻玻璃:
B. 用绿矾处理酸性废水中的
C. 用泡沫灭火器灭火的原理:
D. 工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氟化氢是弱酸,不能拆写成离子,用氢氟酸雕刻玻璃:,A错误;
B.用绿矾处理酸性废水中的,生成铬离子和铁离子,,B正确;
C.泡沫灭火器灭火的原理,铝离子、碳酸氢根水解反应完全生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳:,C正确;
D.工业电解饱和食盐水生成烧碱、氯气和氢气:,D正确;
故选A。
5. 类比法是学习化学知识的重要方法。下列“类比”运用合理的是
A. Na与反应生成NaOH和,则Fe与水蒸气反应生成和
B. 通入溶液中不会产生沉淀,则通入溶液(不含)中也不会产生沉淀
C. 的溶解度大于,则的溶解度大于
D. Al在空气中缓慢氧化生成氧化膜保护Al,则Fe在空气中也能缓慢氧化生成氧化膜保护Fe
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na与水反应生成NaOH和,Fe与水蒸气反应生成和,A项不合理;
B.和均是酸性氧化物,均不与溶液反应,B项合理;
C.的溶解度小于,C项不合理;
D.Fe在空气中缓慢氧化生成疏松的氧化膜,不能保护Fe,D项不合理;
答案选B。
6. 某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备,流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A. “浸铜”时应加入足量,确保铜屑溶解完全
B. “浸铜”反应:
C. “脱氯”反应:
D. 脱氯液净化后电解,可在阳极得到
【答案】C
【解析】
【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:,再加入锌浸出液进行“脱氯”,“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为:,过滤得到脱氯液,脱氯液净化后电解,Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。
【详解】A.由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故A错误;
B.“浸铜”时,铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:,故B错误;
C.“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变,得到CuCl固体,即Cu的化合价升高,Cu2+的化合价降低,发生归中反应,化学方程式为:,故C正确;
D.脱氯液净化后电解,Zn2+应在阴极得到电子变为Zn,故D错误;
故选C。
7. 室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验1:实验测得溶液pH为8.6。
实验2:向溶液中滴加等体积溶液,pH由8.6降为4.8。
实验3:向溶液中加入等体积溶液,出现白色沉淀。
实验4:向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色。
已知室温时,下列说法正确的是
A. 溶液中满足:
B. 实验2滴加盐酸过程中不可能满足:
C. 实验3所得上层清液中
D. 实验4发生反应离子方程式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中存在元素质量守恒:,则有,所以,故A错误;
B.实验2滴加盐酸过程中溶液中存在电荷守恒,滴定过程中pH由8.6降为4.8,当pH=7时即,则有,故B错误;
C.加入等体积溶液,反应完全,溶液中,则实验3所得上层清液中,故C正确;
D.实验4发生反应离子方程式为:,故D错误;
故选C。
8. 某无色溶液中只可能含有、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红;
(2)另取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量硝酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对溶液的说法正确的是
A. 不含有、 B. 一定含有 C. 不含有 D. 不含有
【答案】A
【解析】
【分析】(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红,说明溶液中可能含有OH-或碳酸根中一种或两种,则Ag+一定不存在;
(2)另取少量溶液,加入足量BaCl2溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量盐酸,沉淀部分溶解,说明不溶的沉淀为硫酸钡沉淀,并有无色气体生成,说明溶解的沉淀为碳酸钡沉淀,说明溶液中含有CO、SO,不含有Ba2+,溶液呈电中性,一定含有K+;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,得到AgCl白色沉淀,由于前面加了盐酸,因此不能说明含有Cl-。
【详解】综上分析,一定含有K+、CO、SO,一定不含、,不能确定是否含有、,答案选A。
9. 三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 在转化过程中,氮元素均被还原
B. 依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C. 还原过程中生成,转移电子数为
D. 三效催化剂能有效实现汽车尾气中三种成分的净化
【答案】D
【解析】
【详解】A. 根据图示可知,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中,N元素化合价升高被氧化,故A错误;
B. 根据图示可知,BaO为催化剂,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时,BaO参与储存N元素,故B错误;
C. 还原过程中生成0.1mol N2,转移电子的物质的量为:0.1mol×(5-0)×2=1mol,转移电子数为,故C错误;
D. 整个过程中,CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2,说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化,故D正确;
故选D。
10. 近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池,其工作原理如图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A. 膜是阴离子交换膜,膜是阳离子交换膜
B. 催化电极上的电势比锌电极上的高
C. 负极区的反应式为
D. 当正极区的变化为时,锌电极质量会减少
【答案】D
【解析】
【分析】根据图中所示,锌电极中的Zn在碱性溶液中失去电子生成,故锌电极为负极;在催化电极上发生反应转化为,N元素化合价降低,发生还原反应,催化电极为正极。根据电池放电时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,双极膜中的通过M膜向负极移动,则M膜为阴离子交换膜,通过N膜向正极移动,则N膜为阳离子交换膜。据此答题。
【详解】A.根据分析知,膜是阴离子交换膜,膜是阳离子交换膜,A正确;
B.催化电极是正极,锌电极是负极,因此催化电极上的电势比锌电极上的高,B正确;
C.锌电极作负极,负极区的反应式为,C正确;
D.根据正极电极反应式和电荷守恒,当反应消耗10mol时,电路中转移的电子为8mol,则双极膜中有8mol通过N膜向正极区移动,此时正极区的变化为,因此锌电极质量会减少,D错误;
故选D。
11. 由软锰矿(主要成分,及少量、)制备的工艺流程如下:
已知:“沉锰”所得在空气中“焙烧”时转化为、、的混合物,酸性条件下易发生歧化反应。下列说法正确的是
A. “浸取”时利用了的还原性,反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为
B. “除杂”后的溶液中主要存在的阳离子有、、、、
C. “沉锰”时反应的离子方程式为
D. “酸浸”时每反应转移电子为
【答案】A
【解析】
【分析】软锰矿(主要成分MnO2,及少量CaO、MgO)制备MnO2流程:MnO2具有氧化性,Na2SO3具有还原性,软锰矿中加入Na2SO3、H2SO4发生氧化还原反应生成MnSO4,反应为MnO2+Na2SO3+H2SO4=MnSO4+Na2SO4+H2O,CaO、MgO都和硫酸反应生成CaSO4、MgSO4,加入NaF除去Ca2+、Mg2+,反应的离子方程式为Ca2++2F-=CaF2↓、Mg2++2F-=MgF2↓,过滤除去不溶物,得到含MnSO4、Na2SO4的滤液,向滤液中加入NH4HCO3沉锰得到MnCO3沉淀,离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O,在空气中焙烧MnCO3得到MnO2、Mn2O3、MnO的混合物,再加入硫酸酸浸得到MnO2、Mn2+溶液,发生的反应为Mn2O3+H2SO4=MnSO4+MnO2+H2O,过滤得到MnSO4溶液和MnO2,据此分析作答。
【详解】A. Na2SO3具有还原性,软锰矿中加入Na2SO3、H2SO4发生氧化还原反应生成MnSO4,反应为MnO2+Na2SO3+H2SO4=MnSO4+Na2SO4+H2O,MnO2是氧化剂,Na2SO3是还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为,故A正确;
B.加入NaF的目的是除去Mg2+、Ca2+,所以第一次“除杂”后的溶液中主要存在的阳离子有Na+、H+、Mn2+,故B错误;
C.加入NH4HCO3沉锰得到MnCO3沉淀,离子方程式为Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O,故C错误;
D.“酸浸”时反应为Mn2O3+H2SO4=MnSO4+MnO2+H2O,1molMn2O3反应转移1mole-,故D错误;
答案选A。
12. 由豆科植物红车轴草的花序及带花枝叶提取的芒柄花黄素M具有抗癌作用。其分子结构如图所示。下列有关M的说法正确的是
A. 分子式为 B. 含有3种官能团 C. 可与溴水发生加成反应 D. 含有手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据有机物的结构,可知分子式为:,A错误;
B.根据有机物的结构可知,含有羟基、碳碳双键、酮羰基、醚键,共4种官能团,B错误;
C.该有机物含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,C正确;
D.连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,结合该有机物的结构,该物质不含有手性碳原子,D错误;
故选C。
13. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、Q、W组成的某离子液体的阴离子的结构如图所示。已知Z、W的最外层电子数相等。下列有关说法正确的是
A. 氢化物的沸点:X<Y<Z B. 离子半径:Z>Q>W
C. X、Y、W均能形成水溶液显碱性的含氧酸盐 D. 易溶于水
【答案】C
【解析】
【分析】五种短周期主族元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大,结构图中,每个Z形成了一个共价双键,每个W形成了两个共价双键和两个共价单键,Z、W的最外层电子数相等,则Z为O元素,W为S元素,每个Q形成一个共价键,则Q为F元素,每个X形成四个共价键,则X为C元素,Y得一个电子后形成了两个共价键,则Y为N元素,综上,X、Y、Z、Q、W依次为C、N、O、F、S元素。
【详解】A.X的氢化物为CxHy,Y的氢化物可以是NH3、N2H4,Z的氢化物可以是H2O、H2O2,由于C的氢化物有多种烃类,一些相对分子质量大的烃类沸点可能较高,这里无法比较沸点高低,A错误;
B.一般而言,电子层数越多,半径越大,而电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:S2->O2->F-,即离子半径:W >Z>Q,故B错误;
C.X、Y、W依次为C、N、S元素,C的含氧酸盐如碳酸钠(强碱弱酸盐)的水溶液因碳酸根的水解而呈碱性;N的含氧酸盐如亚硝酸钠(强碱弱酸盐)的水溶液呈碱性;S的含氧酸盐如亚硫酸钠(强碱弱酸盐)的水溶液也呈碱性,故C正确;
D.CS2是非极性分子,水是极性分子,根据“相似相溶”原理,CS2难溶于水,故D错误;
故选C。
14. 水溶液电位滴定是利用溶液电位(E)突变指示终点的滴定法。某温度下,用0.1000的硝酸银标准溶液对25.00mL含NaCl和NaCN的混合溶液进行电位滴定,获得电位(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示。已知:①与过量的发生反应,在含的溶液中加发生反应;②该温度下,,。下列说法错误的是
A. B. 原混合液中
C. A~B、B~C均有沉淀生成 D. C点时,溶液中
【答案】B
【解析】
【分析】,含NaCl和NaCN的混合溶液滴加硝酸银,NaCN先与硝酸银反应;OA段发生反应、AB段发生反应,BC段发生反应,据此分析;
【详解】A.结合已知信息Ⅰ知,OA段发生反应①,A点时恰好完全转化为,AB段发生反应②,B点时恰好完全转化为,OB段消耗硝酸银溶液的体积是OA段的2倍,则,A正确;
B.原溶液中mol/L.mol/L,原混合液中,B错误;
C.AB段发生反应,BC段发生反应,均有沉淀生成,C错误;
D.C点,溶液中同时存在二者的沉淀溶解平衡,,D正确;
故选B。
二、非选择题(本题4小题,共58分)
15. 二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳,制取过程发生如下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.4kJ/mol
反应Ⅲ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.2kJ/mol
回答下列问题:
(1)T1℃时,向恒压容器中充入0.2mol CO2(g)和0.6 mol H2(g),若在该条件下只发生反应Ⅰ,达平衡时,放出4kJ能量;若向相同容器中充0.4mol CH3OH(g)和0.4 mol H2O(g),吸收11.8kJ能量,则反应Ⅰ的ΔH1=_______kJ/mol。
(2)已知反应Ⅲ的速率方程可表示为v正=k正·p(CO2)·p(H2),v逆=k逆·p(CO)·p(H2O),lgk与温度的关系如图所示,T2℃下,图中A、B点的纵坐标分别为a-0.7、a-1。T2℃、200MPa时,向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取二甲醚(DME),发生上述三个反应,平衡后,测得CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%,则H2O(g)体积分数为_______,生成CH3OCH3(g)的选择性为_______,反应Ⅰ的Kp=_______。
[CH3OCH3选择性=(生成二甲醚消耗的CO2物质的量/消耗CO2总物质的量)×100%;10-0.3=0.50。]
(3)在压强一定的条件下,将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得“CO2的转化率”及“CH3OCH3(g)选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图所示,
回答下列问题:
①曲线C表示_______。
②T1-T5温度之间,升高温度,比值n(CO)/n(H2O)将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)-49.5
(2) ①. 40% ②. 66.7% ③. 1/3200
(3) ①. CO、CH3OH选择性的和 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
时,向恒压容器中充入,若在该条件下只发生反应:,达平衡时,放出能量,则加入,反应达到平衡时放出热量;若向相同容器中充入,吸收能量,则充入反应达到平衡时吸收热量,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,当按照反应方程式的计量数加入物质时,正反应的转化率与逆反应的转化率的和为,故反应的,故答案为:。
【小问2详解】
①据三个反应方程式中物质反应转化关系可知:反应产生的量相等,则根据含量是,可知反应产生水占;根据反应中物质反应转化关系可知反应产生,会同时产生水占,消耗,此时容器中,则反应产生,同时产生,故该容器中水的含量为(或为)。
②气体参加三个化学反应,其中部分转化为,部分转化为,反应达到平衡时、和体积分数分别为、、,根据转化关系可知:理论上反应产生的体积分数为,根据C原子守恒可知:每有参加反应,理论上可制取,现在反应达到平衡时产生、体积分数分别为、、,则发生反应消耗依次占、、,反应是:,为放热反应,升高温度平衡正向移动,根据图中曲线可知,当A、B两直线相交时,,当温度降低时,增大,则,则为随的变化曲线,为随的变化曲线,,,。对于反应,反应达到平衡时,,体积分数均为,则的体积分数之和为,设,则,根据上述分析,列出三段式中的平衡量:,,,转化成的选择性为。
③则对于反应反应的。
【小问3详解】
①反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,选择性减小,则曲线为选择性;反应的进行使部分继续消耗,故二氧化碳的转化率大于、选择性的和,因此曲线表示、选择性的和,故答案为:、选择性的和。
②温度之间,升高温度,反应、为放热反应,逆向移动,减小,反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,但、增加的量相等,故比值将增大,故答案为:增大。
16. 铜阳极泥中主要含有Cu、Ag、Au、Pb和As等元素,其中As元素以单质As和的形式存在。一种以铜阳极泥为原料脱砷并回收铜的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“水浸”前需要对“低温碱熔”后的熔炼渣进行冷却和破碎,“破碎”的目的是___________。
(2)“低温碱熔”后砷元素以水溶性的形式存在,沉淀2的主要成分为,则“砷氧化”时含砷微粒转化的离子方程式为___________;“砷固化”过程中理论上和的物质的量之比为___________。
(3)“酸浸”时通入可提高浸出率的原因是___________,“酸浸”时发生反应的化学方程式为___________。
(4)在相同温度下,不同纯物质的蒸汽压之间存在较大差异,蒸汽压越大的物质越容易挥发。利用这一原理,还可采用火法脱砷(铜阳极泥中各组分的饱和蒸汽压如图所示)。
由图可知,火法脱砷较适宜的温度为___________(填标号)。
a.600~800℃ b.800~1000℃ c.1200~1400℃
(5)“沉铅”过程中完全沉淀,此时溶液中浓度不低于___________mol/L[已知PbS的]。
【答案】(1)增大固体表面积,加快水浸速率,使熔炼渣中水溶性的成分充分溶解
(2) ①. ②. 10:9
(3) ①. 氧气氧化单质铜,促进铜的溶解 ②.
(4)a (5)8.0×10-23
【解析】
【分析】低温碱熔:加入NaOH,将As转化为水溶性NaAsO2,实现As的初步富集;同时使部分金属转化为可溶性盐;
水浸:可分离可溶性成分(含NaAsO2、可溶性铜盐等)与不溶渣(含贵金属、Pb等);
沉铅加入Na2S,使Pb以PbS形式沉淀(沉淀1),脱除Pb杂质;
砷氧化/固化:用H2O2将NaAsO2氧化为,再加入H2SO4、Ca(OH)2,使As以形式沉淀(沉淀2),脱除As;
酸浸:加入H2SO4、O2,使浸出液中Cu转化为CuSO4,实现铜的回收;不溶物为贵金属精矿。
【小问1详解】
“破碎”是为了增大固体表面积,加快水浸速率,使熔炼渣中水溶性的成分充分溶解。
【小问2详解】
“砷氧化”时用H2O2将NaAsO2氧化为,其离子方程式为;据分析可写出“砷固化”的化学方程式为,理论上和的物质的量之比为10:9。
【小问3详解】
氧气作氧化剂,将不与稀硫酸反应的单质铜氧化,使其溶解在酸中,所以“酸浸”时通入可提高浸出率;酸浸时加入了H2SO4和O2,其反应的化学方程式为。
【小问4详解】
从图中可以看出,在时,As2O3的蒸汽压远大于其他物质(如As、Pb等),根据“蒸汽压越大的物质越容易挥发”的原理,此温度范围最适合通过火法使As2O3挥发从而脱砷。
【小问5详解】
要使完全沉淀,已知PbS的,根据溶度积公式,则=,将代入可得=,此时溶液中浓度不低于。
17. M是应用广泛的有机高分子化合物,合成M的其中一种路线如下(部分反应条件略去):
已知:①(-NH2容易被氧化)
②
③
请回答下列问题:
(1)A的实验式为的化学名称为_______。
(2)的转化过程中所用试剂和反应条件为_______。
(3)的反应类型分别为_______、_______。
(4)的化学方程式为_______。
(5)关于I的说法正确的是_______(填标号)。
A. 既不与酸反应,也不与碱反应 B. 1molI最多可以与6mol氢气加成
C. I在一定条件下可发生氧化、取代、聚合反应 D. I中碳原子和氮原子杂化方式完全相同
(6)N是E的同系物,N的相对分子质量比E大14,满足下列条件的N的结构有_______种。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应 ③能发生水解反应 ④含有
(7)参照上述合成路线和信息,以乙醇和苯为有机原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_______。
【答案】(1)乙二醇(或1,2-乙二醇)
(2)浓硫酸、浓硝酸,水浴加热(或加热)
(3) ①. 氧化反应 ②. 还原反应
(4) (5)B
(6)17 (7)
【解析】
【分析】根据M的结构简式()可知,M的单体为和HOOCCOOH,因H中含2个苯环,则J也含2个苯环,即J为,则C为HOOCCOOH;因C中含有2个碳原子,则A中也含2个碳原子,结合A的实验式为,即分子式为C2H6O2,则A为乙二醇,A被催化氧化生成的B为乙二醛,B被催化氧化生成C;H和发生加成反应生成I,则I为,I发生水解反应生成的J为;G与发生已知信息③的反应生成H,结合H的结构简式可知G为;因氨基易被氧化,则F发生已知信息①的反应生成G,则F为;E发生已知信息②的反应生成F,则E为,结合D的分子式可知D为,则D与浓硝酸、浓硫酸共热发生硝化反应生成E,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知,的化学名称为乙二醇(或1,2-乙二醇);
【小问2详解】
由分析可知,D与浓硝酸、浓硫酸共热发生硝化反应生成E,则的转化过程中所用试剂和反应条件为浓硫酸、浓硝酸,水浴加热(或加热);
【小问3详解】
为乙二醛被氧化为乙二酸,属于氧化反应;为F中的硝基被还原为氨基而生成G,属于还原反应,则的反应类型分别为氧化反应、还原反应;
【小问4详解】
为HOOCCOOH与发生缩聚反应生成M和水,反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
由分析可知,I的结构简式为:,则:
A.I中含有碳溴键,能与碱溶液发生取代反应;含有酰胺基,既能与酸反应也能与碱反应,A错误;
B.1 mol苯环可以和发生加成反应,酰胺基中的碳氧双键不能与加成,则1 mol I最多可以与6 mol氢气加成,B正确;
C.I中含有碳溴键、酰胺基,可以发生水解反应,即取代反应;与苯环直接相连的碳上有氢原子,也可以发生氧化反应,但I不能发生加聚反应,C错误;
D.I中苯环和碳氧双键中的碳原子采取杂化,其余碳原子采取杂化,即碳原子的杂化方式为和,I中氮原子均采取杂化,D错误;
故选B。
【小问6详解】
N是E()的同系物,N的相对分子质量比E大14,即N在分子组成上比E多1个CH2,则N的分子式为C8H9O2N,N属于芳香族化合物,则含有苯环;能发生银镜反应、水解反应,则含有,所以N是含有、且分子式为C8H9O2N的芳香族化合物,当苯环上只有1个支链时,N为,只有1种;当苯环上有2个支链时,两个支链分别为、或、,考虑邻位、间位和对位各有3种结构,此时共有6种;当苯环上有3个支链时,3个支链分别为、和,此时有4+4+2=10种,所以满足条件的N的结构共有1+6+10=17种;
【小问7详解】
以乙醇和苯为有机原料合成,可以先合成苯胺和乙酸,乙酸可以由乙醇催化氧化生成乙醛,再催化氧化乙醛得到;苯胺可以由苯先合成硝基苯,再还原硝基苯得到,最后苯胺和乙酸反应得到,则合成路线为:。
18. 磷酸铁()常用作电极材料、陶瓷等。以硫铁矿烧渣(主要成分、,少量的、、)为原料制备磷酸铁的流程如下:
已知:,,。
回答下列问题:
(1)中的化合价为___________,浸渣的主要成分为___________(填化学式)。
(2)为提高酸浸速率可采取的措施是___________。(填字母)
A.搅拌 B.用98%的硫酸替换盐酸 C.粉碎烧渣
(3)检验“还原”之后的溶液中是否含有需要加入的试剂是___________,若溶液变___________色,需要向酸浸液中继续加入还原铁粉。
(4)经测定“除钙镁”后的溶液中,则溶液中___________。
(5)写出“氧化沉铁”时反应的离子方程式:___________。
(6)若硫铁矿烧渣中含、,按上述流程理论上最多可生产___________(用含、的算式表示)的。
(7)可以用来制备磷酸铁锂电池的正极材料,该电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的使用寿命,放电时的反应为:,该电池在放电时的正极电极反应方程式为___________。
【答案】(1) ①. +3 ②.
(2)AC (3) ①. KSCN溶液 ②. 红
(4)2∶5 (5)
(6)
(7)
【解析】
【分析】向硫铁矿烧渣(主要成分、,少量的、、)中加入31%盐酸酸浸,Fe2O3、Fe3O4、CaO、MgO与稀盐酸反应生成对应的盐,SiO2不溶于盐酸,则浸渣的主要成分为SiO2,再向滤液中加入还原铁粉将Fe3+还原为Fe2+,再加入NaF将、分别转化为、沉淀除去,再加入磷酸二氢铵、氨水、氧气反应生成FePO4,最后经过滤、洗涤、烘干得到FePO4,据此解答。
【小问1详解】
由化合物中各元素化合价代数和为零可知,中的化合价为+3,由分析可知,浸渣的主要成分为;
【小问2详解】
提高酸浸速率的措施:搅拌(使固液反应物充分接触)、粉碎烧渣(减小固体颗粒度,增大接触面积);98% 的硫酸为浓硫酸,硫酸电离程度较小,与金属氧化物反应速率慢,且与少量反应生成的固体可能包裹在烧渣表面,不利于烧渣浸出,故选AC;
【小问3详解】
检验的试剂为KSCN溶液,向其溶液中滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则还存在,需要向酸浸液中继续加入还原铁粉;
【小问4详解】
经测定“除钙镁”后的溶液中,;
【小问5详解】
根据题干流程可知,“氧化沉铁”时磷酸二氢铵、氨水、反应生成沉淀、和,经配平可得反应的离子方程式为:;
【小问6详解】
若硫铁矿烧渣中含、,x mol Fe2O3与稀盐酸反应生成2x mol,2x mol再与x mol 还原铁粉反应生3x mol ;y mol Fe3O4与稀盐酸反应生成2y mol 与y mol ,2y mol 再与y mol 还原铁粉反应生成3y mol ,则溶液中共有(3x+4y) mol ,根据铁元素守恒将生成(3x+4y) mol FePO4,则按上述流程理论上最多可生产FePO4的质量为;
【小问7详解】
该电池放电时的反应为:,则放电时,正极上得到电子被还原为,电极反应方程式为:。
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2025-2026学年度高三上学期化学期中考试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
一、单项选择题(本题14小题,每题3分,共42分)
1. 蒙脱石散(又称肯特令)是一种止泻药,主要用于治疗急性、慢性腹泻。它的主要成分为蒙脱石:;辅助成分有葡萄糖、甘露醇、小苏打、氯化钾和硫酸镁等。下列有关其成分的叙述错误的是
A. 葡萄糖属于单糖且具有还原性 B. 甘露醇属于有机物且含羟基
C. 小苏打属于酸式盐且受热易分解 D. 蒙脱石散只含无机物
2. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,常温常压下,气体中单质的密度最小,的最高正化合价和最低负化合价代数和等于0,的简单氢化物遇浓盐酸会产生“白烟”,W和Z位于同主族。下列叙述正确的是
A. 简单离子半径: B. 最高价含氧酸的酸性:
C. 的氢化物的沸点可能高于 D. 工业上用电解Z的氧化物方法制备Z的单质
3. 部分含碘的物质有图示转化关系,已知为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,4.48 L中含有的原子数为
B. 溶液中含有的数小于
C. 反应①中,生成时转移电子的数目为
D. 反应②中,生成0.1mol氧化产物时消耗氧化剂分子的数目为
4. 下列离子方程式书写错误的是
A. 用氢氟酸雕刻玻璃:
B. 用绿矾处理酸性废水中的
C. 用泡沫灭火器灭火的原理:
D. 工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:
5. 类比法是学习化学知识的重要方法。下列“类比”运用合理的是
A. Na与反应生成NaOH和,则Fe与水蒸气反应生成和
B. 通入溶液中不会产生沉淀,则通入溶液(不含)中也不会产生沉淀
C. 的溶解度大于,则的溶解度大于
D. Al在空气中缓慢氧化生成氧化膜保护Al,则Fe在空气中也能缓慢氧化生成氧化膜保护Fe
6. 某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备,流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A. “浸铜”时应加入足量,确保铜屑溶解完全
B. “浸铜”反应:
C. “脱氯”反应:
D. 脱氯液净化后电解,可在阳极得到
7. 室温下,通过下列实验探究溶液的性质。
实验1:实验测得溶液pH为8.6。
实验2:向溶液中滴加等体积溶液,pH由8.6降为4.8。
实验3:向溶液中加入等体积溶液,出现白色沉淀。
实验4:向稀硫酸酸化的溶液中滴加溶液至溶液褪色。
已知室温时,下列说法正确的是
A. 溶液中满足:
B. 实验2滴加盐酸过程中不可能满足:
C. 实验3所得上层清液中
D. 实验4发生反应离子方程式为:
8. 某无色溶液中只可能含有、、、、、、中的一种或几种,对其进行如下实验操作:
(1)取少量溶液,滴加无色酚酞试液,酚酞变红;
(2)另取少量溶液,加入足量溶液,产生白色沉淀;
(3)向(2)所得混合物中加足量硝酸,沉淀部分溶解,并有无色气体生成;
(4)将(3)所得混合物过滤,向滤液中加入溶液,有白色沉淀生成。
下列对溶液的说法正确的是
A. 不含有、 B. 一定含有 C. 不含有 D. 不含有
9. 三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 在转化过程中,氮元素均被还原
B. 依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C. 还原过程中生成,转移电子数为
D. 三效催化剂能有效实现汽车尾气中三种成分的净化
10. 近期我国科技工作者研发了一种“酸碱混合硝酸”锌电池,其工作原理如图所示。图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A. 膜是阴离子交换膜,膜是阳离子交换膜
B. 催化电极上的电势比锌电极上的高
C. 负极区的反应式为
D. 当正极区的变化为时,锌电极质量会减少
11. 由软锰矿(主要成分,及少量、)制备的工艺流程如下:
已知:“沉锰”所得在空气中“焙烧”时转化为、、的混合物,酸性条件下易发生歧化反应。下列说法正确的是
A. “浸取”时利用了的还原性,反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为
B. “除杂”后的溶液中主要存在的阳离子有、、、、
C. “沉锰”时反应的离子方程式为
D. “酸浸”时每反应转移电子为
12. 由豆科植物红车轴草的花序及带花枝叶提取的芒柄花黄素M具有抗癌作用。其分子结构如图所示。下列有关M的说法正确的是
A. 分子式为 B. 含有3种官能团 C. 可与溴水发生加成反应 D. 含有手性碳原子
13. 由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、Q、W组成的某离子液体的阴离子的结构如图所示。已知Z、W的最外层电子数相等。下列有关说法正确的是
A. 氢化物的沸点:X<Y<Z B. 离子半径:Z>Q>W
C. X、Y、W均能形成水溶液显碱性的含氧酸盐 D. 易溶于水
14. 水溶液电位滴定是利用溶液电位(E)突变指示终点的滴定法。某温度下,用0.1000的硝酸银标准溶液对25.00mL含NaCl和NaCN的混合溶液进行电位滴定,获得电位(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示。已知:①与过量的发生反应,在含的溶液中加发生反应;②该温度下,,。下列说法错误的是
A. B. 原混合液中
C. A~B、B~C均有沉淀生成 D. C点时,溶液中
二、非选择题(本题4小题,共58分)
15. 二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳,制取过程发生如下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.4kJ/mol
反应Ⅲ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.2kJ/mol
回答下列问题:
(1)T1℃时,向恒压容器中充入0.2mol CO2(g)和0.6 mol H2(g),若在该条件下只发生反应Ⅰ,达平衡时,放出4kJ能量;若向相同容器中充0.4mol CH3OH(g)和0.4 mol H2O(g),吸收11.8kJ能量,则反应Ⅰ的ΔH1=_______kJ/mol。
(2)已知反应Ⅲ的速率方程可表示为v正=k正·p(CO2)·p(H2),v逆=k逆·p(CO)·p(H2O),lgk与温度的关系如图所示,T2℃下,图中A、B点的纵坐标分别为a-0.7、a-1。T2℃、200MPa时,向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取二甲醚(DME),发生上述三个反应,平衡后,测得CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%,则H2O(g)体积分数为_______,生成CH3OCH3(g)的选择性为_______,反应Ⅰ的Kp=_______。
[CH3OCH3选择性=(生成二甲醚消耗的CO2物质的量/消耗CO2总物质的量)×100%;10-0.3=0.50。]
(3)在压强一定的条件下,将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得“CO2的转化率”及“CH3OCH3(g)选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图所示,
回答下列问题:
①曲线C表示_______。
②T1-T5温度之间,升高温度,比值n(CO)/n(H2O)将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
16. 铜阳极泥中主要含有Cu、Ag、Au、Pb和As等元素,其中As元素以单质As和的形式存在。一种以铜阳极泥为原料脱砷并回收铜的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“水浸”前需要对“低温碱熔”后的熔炼渣进行冷却和破碎,“破碎”的目的是___________。
(2)“低温碱熔”后砷元素以水溶性的形式存在,沉淀2的主要成分为,则“砷氧化”时含砷微粒转化的离子方程式为___________;“砷固化”过程中理论上和的物质的量之比为___________。
(3)“酸浸”时通入可提高浸出率的原因是___________,“酸浸”时发生反应的化学方程式为___________。
(4)在相同温度下,不同纯物质的蒸汽压之间存在较大差异,蒸汽压越大的物质越容易挥发。利用这一原理,还可采用火法脱砷(铜阳极泥中各组分的饱和蒸汽压如图所示)。
由图可知,火法脱砷较适宜的温度为___________(填标号)。
a.600~800℃ b.800~1000℃ c.1200~1400℃
(5)“沉铅”过程中完全沉淀,此时溶液中浓度不低于___________mol/L[已知PbS的]。
17. M是应用广泛的有机高分子化合物,合成M的其中一种路线如下(部分反应条件略去):
已知:①(-NH2容易被氧化)
②
③
请回答下列问题:
(1)A的实验式为的化学名称为_______。
(2)的转化过程中所用试剂和反应条件为_______。
(3)的反应类型分别为_______、_______。
(4)的化学方程式为_______。
(5)关于I的说法正确的是_______(填标号)。
A. 既不与酸反应,也不与碱反应 B. 1molI最多可以与6mol氢气加成
C. I在一定条件下可发生氧化、取代、聚合反应 D. I中碳原子和氮原子杂化方式完全相同
(6)N是E的同系物,N的相对分子质量比E大14,满足下列条件的N的结构有_______种。
①属于芳香族化合物 ②能发生银镜反应 ③能发生水解反应 ④含有
(7)参照上述合成路线和信息,以乙醇和苯为有机原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_______。
18. 磷酸铁()常用作电极材料、陶瓷等。以硫铁矿烧渣(主要成分、,少量的、、)为原料制备磷酸铁的流程如下:
已知:,,。
回答下列问题:
(1)中的化合价为___________,浸渣的主要成分为___________(填化学式)。
(2)为提高酸浸速率可采取的措施是___________。(填字母)
A.搅拌 B.用98%的硫酸替换盐酸 C.粉碎烧渣
(3)检验“还原”之后的溶液中是否含有需要加入的试剂是___________,若溶液变___________色,需要向酸浸液中继续加入还原铁粉。
(4)经测定“除钙镁”后的溶液中,则溶液中___________。
(5)写出“氧化沉铁”时反应的离子方程式:___________。
(6)若硫铁矿烧渣中含、,按上述流程理论上最多可生产___________(用含、的算式表示)的。
(7)可以用来制备磷酸铁锂电池的正极材料,该电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的使用寿命,放电时的反应为:,该电池在放电时的正极电极反应方程式为___________。
第1页/共1页
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