内容正文:
永春一中 培元中学 季延中学 石光中学2026届高三年
第二次联合考试试卷(化学科)
满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Fe—56
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 九三阅兵体现了中国国防科技的进步,下列关于大阅兵中涉及到的化学知识错误的是
A. 庆典用到的聚乳酸气球是一种可降解塑料
B. 飞机表演时拉出的彩色烟带是焰色试验
C. 新型战斗机机身采用碳纤维复合材料,可以减轻机体重量
D. 反无人机方队的高功率微波天线罩:材料为耐高温、介电损耗低的氮化铝陶瓷,属于新型无机非金属材料
2. 湖北名菜“洪山菜薹”含有丰富的花青素,具有良好的抗氧化活性。其中矢车菊色素的结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是
A. 化学式为
B. 与苯酚互为同系物
C. 能与发生显色反应
D. 能发生氧化反应、取代反应和消去反应
3. 下列反应方程式书写正确的是
A. 氨水中滴入少量:
B. 用溶液脱氯:
C. 向红色溶液加入过量铁粉:
D. 向溶液中通入少量:
4. 合成氨工业中用铜氨液除去原料气中CO,其反应为设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 充分反应后,配体的个数从2增加到4
B. 每生成转移电子数目为0.1
C. 100 g质量分数为17%的溶液中,H原子总数为3
D. 中,含键的数目为8
5. 掌握化学实验技能是进行科学研究的基本保证,下列有关说法正确的是
A. 图甲为埋在地下的钢管道采用外加电流法防腐
B. 装置乙可模拟侯氏制碱法获得
C. 图丙所示装置可吸收多余氨气且能防止倒吸
D. 测定未知溶液的浓度
6. 某离子液体的阳离子由、、、四种原子序数依次增大的短周期主族元素组成,其结构如图所示(五元环为平面结构),基态原子核外电子空间运动状态有五种。下列说法正确的是
A. 简单氢化物稳定性:
B. 元素第一电离能:
C. 原子的杂化轨道类型均为
D. 仅由、、元素不能形成离子化合物
7. 中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性-电池,实现了和HCOOH之间的高效可逆转换,其反应原理如图所示:已知双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过。下列说法错误的是
A. 当外电路通过1 mol电子时,双极膜中解离水的物质的量为1 mol
B. 放电时,Pd电极表面的电极反应为:
C. 放电时和充电时,Pd电极的电势均高于Zn电极
D. 充电时,由双极膜移向Zn电极
8. 用精炼铜漂浮阳极泥(主要成分为BiAsO4、SbAsO4,含有少量Ag、Au)制备Bi2O3的工艺流程如下:
已知:①“转化”分两步进行,其第一步BiOCl转化为Bi(OH)3。
②常温下, 。
下列说法错误的是
A. “滤渣1”的主要成分是Ag、Au,含砷废水主要成分是Na3AsO4
B. “水解”分离Sb和Bi的原理是的水解pH低于水解的pH
C. “转化”的总反应方程式为:
D. 当BiOCl恰好完全转化成Bi(OH)3时,溶液,此时溶液pH=12
9. 氮叶立德重排(Stevens重排)机理如下:
下列说法中正确的是
A. 反应中有非极性键的断裂与生成
B. Y中*C与N原子的价层电子对数不同
C. 均能与盐酸反应生成盐酸盐
D. 根据机理推测,可实现如图转化
10. 在含Ag+、Cu2+、Hg2+的溶液中,滴加氨水,存在平衡关系:Ag++2NH3⇌ [Ag(NH3)2]+、Cu2++4NH3⇌ [Cu(NH3)4]2+、Hg2++4NH3⇌ [Hg(NH3)4]2+,平衡常数分别为K1、K2、K3,且K2<K3。lgx与lgc(NH3)的关系如图所示,其中表示或或,下列叙述正确的是
A. 直线a代表lg与lgc(NH3)的关系
B. 根据图像可计算平衡常数K2=1.0×1019
C. 向含相同浓度的Cu2+和Hg2+的混合溶液中滴加少量氨水,[Cu(NH3)4]2+的浓度大于[Hg(NH3)4]2+
D. [Hg(NH3)4]2++Cu2+⇌[Cu(NH3)4]2++Hg2+的平衡常数K=1.0×10-6
二、非选择题
11. 二氧化铈()在高端制造、能源环保等领域有重要应用。回收某废石油裂化催化剂(主要成分为、和)可获得,其工艺流程如下:
已知:
回答下列问题:
(1)为镧系元素,其在周期表中的位置为第________周期ⅢB族
(2)催化剂表面的积碳会降低元素的浸出率,“酸浸”前去除积碳的方法是________。
(3)“酸浸”时,与反应生成的离子方程式为________________________,“酸浸”后滤渣的主要成分为________。
(4)被有机萃取剂(简称)萃取的原理:。萃取剂的结构可表示为(为烷基),其________(填“>”、“<”或“=”),理由________________________________。
(5)“沉淀”发生反应的离子方程式为________________________。若反萃取后溶液中,则加氨水调时,应控制________。
(6)晶胞结构如图。
①与等距离且紧邻的有________个;
②科学家利用作催化剂在太阳能作用下将转化成和,该反应分两步进行:
第1步:;
第2步:________________________________。
③每个晶胞中含________个离子。
12. 富马酸亚铁(橙红色或红棕色粉末)是一种高效营养补铁剂,微溶于水。它是一种配位化合物,化学式为。
Ⅰ、制备富马酸亚铁:制备流程及装置如题图1、2所示(夹持装置略去)。
(1)富马酸亚铁中元素电负性由大到小的顺序是________________。
(2)写出生成富马酸亚铁的化学方程式:_________________________。
(3)三颈烧瓶内持续产生气体,对制备产品产生的作用有___________________。
(4)检验富马酸亚铁粗产品洗涤干净的操作是________________________________。
Ⅱ、富马酸亚铁粗产品中含量测定
取样品置于锥形瓶中,加入硫酸,加热溶解后冷却,再加入新煮沸过的冷水和2滴邻二氮菲指示液,此时溶液呈红色;立即用的硫酸铈铵标准液滴定,滴定终点溶液变为浅蓝色。平行测定三次,平均消耗标准液。已知滴定反应。
(5)粗产品中的质量分数为________%。(保留三位有效数字)
(6)下列操作会导致测定含量偏高的是________(填序号)。
a.加入的冷水没有煮沸过 b.滴定终点读数时仰视刻度线
c.滴定前没有气泡滴定后有气泡 d.装标准液的滴定管水洗后没有润洗
(7)用酸性测定含量,测定时用误差大的原因是_________________。
(8)用元素分析仪测定富马酸亚铁粗产品的组成,产品最简式为,则产品中最有可能含有的一种杂质是_________。
A. B.
C. D.
13. 乙是一种用于治疗结直肠癌的新药,它的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)的反应类型为__________。B的结构简式为__________。
(2)与溶液反应的化学反应方程式为____________________。
(3)中含氧官能团的名称为_____________。
(4)下列说法正确的是__________。
a.中碳原子均采用杂化 b.能与溶液反应
c.的过程中还生成另一种产物
(5)写出一种同时满足下列条件的的同分异构体的结构简式__________。
①苯环上有两个取代基
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为
(6)的一种合成路线为:
已知:ⅰ.
ⅱ.
推断、的结构简式分别为__________、__________。
14. 硫氰化物是重要的分析试剂和合成中间体。
(1)基态的价电子轨道表示式为___________。
(2)配制溶液时,常将晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需浓度,其目的是___________。
(3)向10mL 0.005 溶液中加入10mL 0.015KSCN溶液,反应达平衡后,得到红色溶液M。
①取红色溶液M,分别对其进行如下操作,相关描述正确的有___________(填标号)。
A.加入少量铁粉,溶液红色变浅
B.加入少量水,溶液中离子总数减小
C.加入几滴1KSCN溶液,溶液红色变深
D.加入几滴0.05 溶液,的值减小
②取红色溶液M,向其中滴加饱和溶液,体系中主要存在以下平衡:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
平衡总浓度随滴入饱和溶液滴数的变化曲线如图(忽略溶液体积变化)。
ⅰ.M点前,___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)的平衡移动,是导致曲线上升的主要原因。
ⅱ.运用平衡移动原理,分析M点后曲线下降的主要原因:___________。
(4)某浸金废水中含0.5,在相同条件下研究催化剂a、b对该废水中氧化处理过程的影响(氧化处理过程中溶液体积保持不变),的残留率随时间t的变化曲线如图:
①使用___________(填“催化剂a”或“催化剂b”)时,的氧化反应活化能更低。
②使用催化剂a时,0~100 min内,的平均反应速率___________。
(5)TBP(磷酸三丁酯)难溶于水,对水溶液中HSCN有萃取作用,主要存在的萃取平衡为(o代表有机相)。分别向pH不同的的水溶液中,加入等体积0.2TBP的有机溶液进行萃取(有机溶剂不参与平衡)。、随平衡体系pH的变化如图(分配比D为萃取达平衡时,被萃物在有机相和水相的浓度之比;分析该体系时,需考虑被萃物在水相中的所有存在形式)。
计算上述萃取平衡的平衡常数K=_________(写出计算过程,保留三位有效数字)。
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永春一中 培元中学 季延中学 石光中学2026届高三年
第二次联合考试试卷(化学科)
满分100分,考试时间75分钟
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Fe—56
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 九三阅兵体现了中国国防科技的进步,下列关于大阅兵中涉及到的化学知识错误的是
A. 庆典用到的聚乳酸气球是一种可降解塑料
B. 飞机表演时拉出的彩色烟带是焰色试验
C. 新型战斗机机身采用碳纤维复合材料,可以减轻机体重量
D. 反无人机方队的高功率微波天线罩:材料为耐高温、介电损耗低的氮化铝陶瓷,属于新型无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚乳酸是可降解的有机高分子材料,属于可降解塑料,A正确;
B.飞机表演的彩色烟带是彩色发烟剂受热汽化后冷凝形成的有色气溶胶,焰色试验是金属元素灼烧时的特征显色现象,二者原理完全不同,B错误;
C.碳纤维复合材料密度小、强度高,使用该材料可以减轻机体重量,C正确;
D.氮化铝陶瓷属于新型无机非金属材料,具备耐高温、介电损耗低的特性,D正确;
故答案选B。
2. 湖北名菜“洪山菜薹”含有丰富的花青素,具有良好的抗氧化活性。其中矢车菊色素的结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是
A. 化学式为
B. 与苯酚互为同系物
C. 能与发生显色反应
D. 能发生氧化反应、取代反应和消去反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由该有机物的结构简式可知,其化学式为,故A错误;
B.该有机物和苯酚的结构不相似,不互为同系物,故B错误;
C.该有机物中含有酚羟基,可以与发生显色反应,故C正确;
D.该有机物中含有酚羟基,可以发生氧化反应,含有苯环和酚羟基可以发生取代反应,羟基在苯环上,不能发生消去反应,故D错误;
故选C。
3. 下列反应方程式书写正确的是
A. 氨水中滴入少量:
B. 用溶液脱氯:
C. 向红色溶液加入过量铁粉:
D. 向溶液中通入少量:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨水中滴入少量时氨水过量,与过量反应生成稳定的络离子,离子方程式书写正确,A正确;
B.具有强氧化性,可将氧化为而非,产物不符合反应事实,正确的离子方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+,B错误;
C.是难电离的络合物,离子方程式中不能拆写为和,需保留化学式,正确的离子方程式为,C错误;
D.通入少量时过量,反应生成的会与过量结合为弱电解质,不会有游离存在,正确的离子方程式为3ClO-+SO2+H2O=Cl-++2HClO,D错误;
故选A。
4. 合成氨工业中用铜氨液除去原料气中CO,其反应为设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 充分反应后,配体的个数从2增加到4
B. 每生成转移电子数目为0.1
C. 100 g质量分数为17%的溶液中,H原子总数为3
D. 中,含键的数目为8
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应为可逆反应,1 mol [Cu(NH3)2]+无法完全转化为[Cu(NH3)3CO]+,配体实际增加数小于2NA,A错误;
B.反应中Cu的化合价无变化,无电子转移,B错误;
C.NH3溶液中H原子不仅来自NH3(1 mol NH3含3NA的H原子),还来自水(83 g水含约9.22NA个H原子),总H原子数远大于3NA,C错误;
D.每个NH3含3个N-H σ键,与Cu+的配位键为1个σ键,两个NH3共含2×(3+1)=8个σ键,1 mol该配合物含8NA σ键,D正确;
故答案为D。
5. 掌握化学实验技能是进行科学研究的基本保证,下列有关说法正确的是
A. 图甲为埋在地下的钢管道采用外加电流法防腐
B. 装置乙可模拟侯氏制碱法获得
C. 图丙所示装置可吸收多余氨气且能防止倒吸
D. 测定未知溶液的浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲为埋在地下的钢管道采用牺牲阳极的阴极保护法防腐,A错误;
B.极易溶于水,应采取防倒吸措施,故装置乙中短导管通氨气,长导管通,可模拟侯氏制碱法获得,B错误;
C.极易与稀硫酸反应,该装置中导管通入稀硫酸中,不能防倒吸,应采用盛有与稀硫酸溶液的试剂瓶,可吸收多余氨气且能防止倒吸,C错误;
D.标准酸性溶液可以盛装在酸式滴定管中,采用氧化还原滴定法测定未知溶液的浓度,D正确;
答案选D。
6. 某离子液体的阳离子由、、、四种原子序数依次增大的短周期主族元素组成,其结构如图所示(五元环为平面结构),基态原子核外电子空间运动状态有五种。下列说法正确的是
A. 简单氢化物稳定性:
B. 元素第一电离能:
C. 原子的杂化轨道类型均为
D. 仅由、、元素不能形成离子化合物
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,形成一个单键,形成四个共价键,形成三个共价键,形成两个共价键;基态原子核外电子空间运动状态种类由电子轨道数决定,元素基态原子有5种空间运动状态,说明其电子排布涉及、、三个能级,符合原子的电子排布式,是,根据、、三种原子序数依次增大,故是,是,是,据此作答。
【详解】A.简单氢化物稳定性:,A错误;
B.元素第一电离能:,B错误;
C.五元环为平面结构,故原子均采取杂化,C正确;
D.H、N、O组成的化合物中,为离子化合物,D错误;
故答案选C。
7. 中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性-电池,实现了和HCOOH之间的高效可逆转换,其反应原理如图所示:已知双极膜可将水解离为和,并实现其定向通过。下列说法错误的是
A. 当外电路通过1 mol电子时,双极膜中解离水的物质的量为1 mol
B. 放电时,Pd电极表面的电极反应为:
C. 放电时和充电时,Pd电极的电势均高于Zn电极
D. 充电时,由双极膜移向Zn电极
【答案】D
【解析】
【分析】由图中可知,放电时,Zn失去电子发生氧化反应,Zn为电池的负极,电极反应为 ,CO2得电子生成HCOOH,电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH,则多孔Pd为电池的正极;充电时,Zn为阴极,多孔Pd为阳极,电极反应与原电池相反。
【详解】A.放电时,Pd电极每转移2mol电子需2mol H+,双极膜解离1mol水提供1mol H+和1mol OH-,则转移1mol电子时解离1mol水,故A正确;
B.放电时Pd电极为正极,CO2发生还原反应生成HCOOH,电极反应为CO2+2H++2e-=HCOOH,故B正确;
C.放电时Pd为正极,充电时Pd为阳极,则两种情况下Pd电极电势均高于Zn电极,故C正确;
D.充电时Zn电极为阴极、Pd为阳极,OH⁻移向阳极,H+移向Zn电极,故D错误;
选D。
8. 用精炼铜漂浮阳极泥(主要成分为BiAsO4、SbAsO4,含有少量Ag、Au)制备Bi2O3的工艺流程如下:
已知:①“转化”分两步进行,其第一步BiOCl转化为Bi(OH)3。
②常温下, 。
下列说法错误的是
A. “滤渣1”的主要成分是Ag、Au,含砷废水主要成分是Na3AsO4
B. “水解”分离Sb和Bi的原理是的水解pH低于水解的pH
C. “转化”的总反应方程式为:
D. 当BiOCl恰好完全转化成Bi(OH)3时,溶液,此时溶液pH=12
【答案】D
【解析】
【分析】漂浮阳极泥中的Ag、Au不与盐酸反应,故酸浸过滤后成为“滤渣1”的主要成分,由图可知Sb3+水解步骤后的水解生成SbOCl,经过滤变为滤渣出掉,调节pH的目的是除砷,可推出含砷废水主要成分是Na3AsO4,BiOCl转化为Bi(OH)3,最后转化为Bi2O3。
【详解】A.由分析可知:“滤渣1”的主要成分是Ag、Au,含砷废水主要成分是Na3AsO4,故A正确;
B.由图可知,加NaOH之前,Sb3+水解生成SbOCl,此时溶液pH较小,加入NaOH后,Bi3+水解,故“水解”分离Sb和Bi的原理是的Sb3+水解pH值低于Bi3+水解的pH值,故B正确;
C.由图可判断出“转化"的反应物为BiOCl和NaOH,生成物为Bi2O3,再结合元素守恒可知方程式正确,故C正确;
D.BiOCl+H2O⇋Bi3++2OH-+Cl-的K=c(Bi3+)·c2(OH-)·c(Cl-),等号两边同乘以c(OH-)可得c(Bi3+)·c3(OH-)·c(Cl-)×c(OH-),×c(OH-),×0.04=×c(OH-),c(OH-)=0.1mol/L,pH=13,故D错误;
故选D。
9. 氮叶立德重排(Stevens重排)机理如下:
下列说法中正确的是
A. 反应中有非极性键的断裂与生成
B. Y中*C与N原子的价层电子对数不同
C. 均能与盐酸反应生成盐酸盐
D. 根据机理推测,可实现如图转化
【答案】D
【解析】
【详解】A.分析反应机理,可知反应中有极性键的断裂(如C-H键、C-N键等),非极性键的生成(如键C-C的生成),没有非极性键的断裂,A项错误;
B.中R、R1、R2、R3均为烷基,*C的价层电子对数为4,N+为N原子失去一个电子,其价层电子对数也为4,故Y中*C与N原子的价层电子对数相同,B项错误;
C.X中N原子上无孤电子对,不显碱性,不能与盐酸反应生成盐酸盐;M中N原子上有孤电子对,显碱性,能与盐酸反应生成盐酸盐,C项错误;
D.由反应机理可知,与N原子相连的一个烷基发生氮叶立德重排后,与N原子的邻位C原子成键,则重排转化为,D项正确;
故答案选D。
10. 在含Ag+、Cu2+、Hg2+的溶液中,滴加氨水,存在平衡关系:Ag++2NH3⇌ [Ag(NH3)2]+、Cu2++4NH3⇌ [Cu(NH3)4]2+、Hg2++4NH3⇌ [Hg(NH3)4]2+,平衡常数分别为K1、K2、K3,且K2<K3。lgx与lgc(NH3)的关系如图所示,其中表示或或,下列叙述正确的是
A. 直线a代表lg与lgc(NH3)的关系
B. 根据图像可计算平衡常数K2=1.0×1019
C. 向含相同浓度的Cu2+和Hg2+的混合溶液中滴加少量氨水,[Cu(NH3)4]2+的浓度大于[Hg(NH3)4]2+
D. [Hg(NH3)4]2++Cu2+⇌[Cu(NH3)4]2++Hg2+的平衡常数K=1.0×10-6
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题干信息,K1=,lgK1= lg-2lgc(NH3),lg=2lgc(NH3)+ lgK1,同理可得:lg=4 lgc(NH3)+ lgK2,lg=4 lgc(NH3)+ lgK3,根据图中直线斜率的大小,结合K2<K3,可知直线a、b、c分别代表lg、lg、lg,A错误;
B.根据A项分析,lg=4 lgc(NH3)+ lgK2,由点(-1,9)可知:9=4×(-1)+ lgK2,,可得K2=1013, B错误;
C.根据已知K2<K3,[Hg(NH3)4]2+比[Cu(NH3)4]2+更易形成,故向含相同浓度的Cu2+和Hg2+的混合溶液中滴加少量氨水,[Cu(NH3)4]2+的浓度小于[Hg(NH3)4]2+,C错误;
D.由点(-3,7)可知,7=4×(-3)+ lgK3,K3=1019,[Hg(NH3)4]2++Cu2+⇌[Cu(NH3)4]2++Hg2+的平衡常数=,D正确;
故选D。
二、非选择题
11. 二氧化铈()在高端制造、能源环保等领域有重要应用。回收某废石油裂化催化剂(主要成分为、和)可获得,其工艺流程如下:
已知:
回答下列问题:
(1)为镧系元素,其在周期表中的位置为第________周期ⅢB族
(2)催化剂表面的积碳会降低元素的浸出率,“酸浸”前去除积碳的方法是________。
(3)“酸浸”时,与反应生成的离子方程式为________________________,“酸浸”后滤渣的主要成分为________。
(4)被有机萃取剂(简称)萃取的原理:。萃取剂的结构可表示为(为烷基),其________(填“>”、“<”或“=”),理由________________________________。
(5)“沉淀”发生反应的离子方程式为________________________。若反萃取后溶液中,则加氨水调时,应控制________。
(6)晶胞结构如图。
①与等距离且紧邻的有________个;
②科学家利用作催化剂在太阳能作用下将转化成和,该反应分两步进行:
第1步:;
第2步:________________________________。
③每个晶胞中含________个离子。
【答案】(1)六 (2)焙烧(或在空气中加热、灼烧)
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 烷基()是推电子基团,使中心磷原子电子云密度增大,导致羟基中键的极性减弱,更难电离出
(5) ①. ②.
(6) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】废石油裂化催化剂先进行酸浸处理,在此过程中,与稀盐酸反应生成AlCl3进入溶液,在稀盐酸提供的酸性环境下,与H2O2发生氧化还原反应,被还原为Ce3+进入溶液,发生反应,而不反应,成为滤渣被分离,得到含有的溶液。接着利用萃取剂HA萃取,依据的原理,Ce3+从水相转移到有机相,从而与留在水相的Al3+分离;接下来进行反萃取,稀硝酸提供大量的氢离子,使平衡逆向移动,Ce3+回到水相,同时萃取剂HA得以循环利用,得到含有Ce3+的水溶液。之后进行沉淀操作,向溶液中滴加氨水和NH4HCO3,使得Ce3+转化为Ce2(CO3)3沉淀。最后对Ce2(CO3)3沉淀进行焙烧,在高温条件下,沉淀发生分解并被氧化得到CeO2。
【小问1详解】
元素位于周期表中第六周期第ⅢB族。
【小问2详解】
碳具有可燃性,所以废催化剂表面的积碳会降低稀土元素的浸出率,浸取前去除积碳的方法是焙烧,或在空气中加热、灼烧。
【小问3详解】
酸浸时CeO2与H2O2反应生成Ce3+,Ce元素的化合价由+4价变为+3价,H2O2中O元素的化合价由-1价变为0价,则反应中生成O2,离子方程式为;酸浸过程中,不反应,成为滤渣被分离。
【小问4详解】
根据萃取剂的结构(为烷基),烷基()是推电子基团,使中心磷原子电子云密度增大,导致羟基中键的极性减弱,更难电离出,所以其< 。
【小问5详解】
向含有Ce3+的水溶液中滴加氨水和NH4HCO3,使得Ce3+转化为Ce2(CO3)3沉淀,离子方程式为。若反萃取后溶液中,已知,所以,,为避免生成,应控制8。
【小问6详解】
①由晶胞结构图可知,位于晶胞顶点和面心,位于内部,与等距离且紧邻的有8个;
②利用作催化剂在太阳能作用下将转化成和,总反应为,该反应分两步进行,第1步为;则第二步为。
③晶胞中,位于内部,1个晶胞含有8个;由第一步反应可知,表示中含释放了x个,每个晶胞中含个离子。
12. 富马酸亚铁(橙红色或红棕色粉末)是一种高效营养补铁剂,微溶于水。它是一种配位化合物,化学式为。
Ⅰ、制备富马酸亚铁:制备流程及装置如题图1、2所示(夹持装置略去)。
(1)富马酸亚铁中元素电负性由大到小的顺序是________________。
(2)写出生成富马酸亚铁的化学方程式:_________________________。
(3)三颈烧瓶内持续产生气体,对制备产品产生的作用有___________________。
(4)检验富马酸亚铁粗产品洗涤干净的操作是________________________________。
Ⅱ、富马酸亚铁粗产品中含量测定
取样品置于锥形瓶中,加入硫酸,加热溶解后冷却,再加入新煮沸过的冷水和2滴邻二氮菲指示液,此时溶液呈红色;立即用的硫酸铈铵标准液滴定,滴定终点溶液变为浅蓝色。平行测定三次,平均消耗标准液。已知滴定反应。
(5)粗产品中的质量分数为________%。(保留三位有效数字)
(6)下列操作会导致测定含量偏高的是________(填序号)。
a.加入的冷水没有煮沸过 b.滴定终点读数时仰视刻度线
c.滴定前没有气泡滴定后有气泡 d.装标准液的滴定管水洗后没有润洗
(7)用酸性测定含量,测定时用误差大的原因是_________________。
(8)用元素分析仪测定富马酸亚铁粗产品的组成,产品最简式为,则产品中最有可能含有的一种杂质是_________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)
O > C > H > Fe
(2)
(3)
排尽装置内的空气,防止亚铁离子被氧化,形成酸性环境抑制亚铁离子水解
(4)
取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则说明已洗涤干净
(5)
30.8 (6)bd
(7)
富马酸亚铁中的碳碳双键也能被酸性溶液氧化 (8)D
【解析】
【小问1详解】
富马酸亚铁中元素有C、H、O、Fe,非金属性越强电负性越大,而金属元素电负性很小,故电负性大小顺序为。
【小问2详解】
富马酸和硫酸亚铁、碳酸钠反应,生成富马酸亚铁、硫酸钠、二氧化碳和水,化学方程式为。
【小问3详解】
二氧化碳气体与水反应生成碳酸呈酸性,可抑制亚铁离子水解,同时二氧化碳气体充满三颈烧瓶防止亚铁离子被空气中的氧气氧化。
【小问4详解】
杂质离子主要是硫酸根离子,检验最后一次洗涤液有无硫酸根离子即可,故操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明洗涤干净,若出现白色沉淀,则未洗净。
【小问5详解】
由反应可知,,,,粗产品中的质量分数为。
【小问6详解】
a.冷水没煮沸,水中溶解氧气氧化部分亚铁离子,消耗标准液体积偏小,结果偏低,故a不符合题意;
b.终点仰视刻度线,读取消耗体积偏大,结果偏高,故b符合题意;
c.滴定前无气泡,滴定后有气泡,读数比实际消耗小,结果偏低,故c不符合题意;
d.滴定管只水洗、未润洗,标准液被稀释,消耗变大,结果偏高,故d符合题意;
故选bd。
【小问7详解】
酸性高锰酸钾溶液既会氧化亚铁离子,也会氧化含碳碳双键的物质,富马酸亚铁含有碳碳双键,造成高锰酸钾标准液滴定体积偏大,误差最大。
【小问8详解】
由产品最简式可知不含S元素,故排除A选项;富马酸亚铁化学式为,C与Fe的个数比为4:1,其粗产品最简式为,C与Fe的个数比为4:1,而中C与Fe的个数比为4:3,不可能含该杂质,B项错误;不含铁原子,不符合C与Fe的个数比,C项错误;最简式为,可视为,可能为产品中的杂质,使产品最简式为,D项正确。
13. 乙是一种用于治疗结直肠癌的新药,它的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)的反应类型为__________。B的结构简式为__________。
(2)与溶液反应的化学反应方程式为____________________。
(3)中含氧官能团的名称为_____________。
(4)下列说法正确的是__________。
a.中碳原子均采用杂化 b.能与溶液反应
c.的过程中还生成另一种产物
(5)写出一种同时满足下列条件的的同分异构体的结构简式__________。
①苯环上有两个取代基
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱有三组峰,峰面积比为
(6)的一种合成路线为:
已知:ⅰ.
ⅱ.
推断、的结构简式分别为__________、__________。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②.
(2)+ NaOH+CH3CH2OH
(3)羧基、醚键 (4)bc
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】A与B反应产生D,由D结构式与A结构式对比可知,该反应的反应类型为取代反应,故B的结构简式为;D中含有酯基,在碱性条件下水解、酸化后得到的产物为E,对比分子式可知其结构简式为 ;E发生反应生成G,G和J发生反应生成K,K经两步反应生成L,L与Q反应产生Z,通过对比反应物与生成物及Q的分子式可知,Q的结构简式为,据此分析解答。
【小问1详解】
由上述分析可知,A→D的反应类型为取代反应;B的结构简式为。
【小问2详解】
D中含有酯基,在碱性条件下水解为钠盐和乙醇,即反应方程式为;+ NaOH+CH3CH2OH。
【小问3详解】
由图像可知,有机物K中的含氧官能团为醚键、羧基。
【小问4详解】
a.B中苯环和醛基上的碳原子采用杂化,甲基中的碳原子采用杂化,a错误;
b.K中含有羧基,故能与溶液反应,b正确;
c.的过程为取代反应,由题干信息及分子式可知还生成另一种产物,c正确;
故选bc。
【小问5详解】
由题干信息可知,该有机物含有6个不饱和度,一个苯环占有4个不饱和度,能发生银镜反应说明含有醛基或甲酸酯基,若含有甲酸酯基,由于分子中只有2个氧原子,只能含有一个甲酸酯基,分子结构不对称,不满足核磁共振氢谱有三组峰的条件,故分析含有两个醛基,占用两个不饱和度,核磁共振氢谱共有三组峰,且峰面积比为说明该有机物结构高度对称,分析可知苯环上的官能团处于对位结构,另剩余2个碳原子分别连接在苯环与醛基之间,故该有机物结构式为。
【小问6详解】
根据已知信息ii,存在平衡:,由题干所给已知信息i可知,反应物W中含有羧基、氨基,另由后续合成物质可知,W结构中含有苯环、甲氧基,结合W分子式可知其结构简式为;结合上述合成路线可知,L与Q合成Z,可推断Q的结构简式为。
14. 硫氰化物是重要的分析试剂和合成中间体。
(1)基态的价电子轨道表示式为___________。
(2)配制溶液时,常将晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需浓度,其目的是___________。
(3)向10mL 0.005 溶液中加入10mL 0.015KSCN溶液,反应达平衡后,得到红色溶液M。
①取红色溶液M,分别对其进行如下操作,相关描述正确的有___________(填标号)。
A.加入少量铁粉,溶液红色变浅
B.加入少量水,溶液中离子总数减小
C.加入几滴1KSCN溶液,溶液红色变深
D.加入几滴0.05 溶液,的值减小
②取红色溶液M,向其中滴加饱和溶液,体系中主要存在以下平衡:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
平衡总浓度随滴入饱和溶液滴数的变化曲线如图(忽略溶液体积变化)。
ⅰ.M点前,___________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)的平衡移动,是导致曲线上升的主要原因。
ⅱ.运用平衡移动原理,分析M点后曲线下降的主要原因:___________。
(4)某浸金废水中含0.5,在相同条件下研究催化剂a、b对该废水中氧化处理过程的影响(氧化处理过程中溶液体积保持不变),的残留率随时间t的变化曲线如图:
①使用___________(填“催化剂a”或“催化剂b”)时,的氧化反应活化能更低。
②使用催化剂a时,0~100 min内,的平均反应速率___________。
(5)TBP(磷酸三丁酯)难溶于水,对水溶液中HSCN有萃取作用,主要存在的萃取平衡为(o代表有机相)。分别向pH不同的的水溶液中,加入等体积0.2TBP的有机溶液进行萃取(有机溶剂不参与平衡)。、随平衡体系pH的变化如图(分配比D为萃取达平衡时,被萃物在有机相和水相的浓度之比;分析该体系时,需考虑被萃物在水相中的所有存在形式)。
计算上述萃取平衡的平衡常数K=_________(写出计算过程,保留三位有效数字)。
【答案】(1) (2)抑制水解
(3) ①. AC ②. Ⅰ ③. 溶液显酸性,使Ⅲ:平衡正向移动,减小,进而导致Ⅰ平衡逆向移动
(4) ①. 催化剂a ②. 0.004(或)
(5)22.2
【解析】
【小问1详解】
铁原子的电子排布式为,Fe3+失去3个电子,价电子为,根据洪特规则,3d轨道中5个电子分占不同轨道且自旋平行,其轨道表示式为:
【小问2详解】
易水解:
将晶体溶于较浓的盐酸中,可增大H+浓度,抑制的水解,防止溶液变浑浊。
【小问3详解】
①A.加入铁粉,
浓度减小,平衡左移,红色变浅,A正确;
B.加水稀释,平衡向离子总数增多的方向,平衡左移离子数总数增大,B错误;
C.加入几滴1KSCN溶液,浓度增大,平衡右移,红色变深,C正确;
D.加入几滴0.05 溶液,浓度增大,平衡右移,浓度的减小,根据,推出,由于K不变,浓度的减小,增大,D错误;
②M 点前,滴加饱和溶液,浓度增大,平衡Ⅰ正向移动,导致平衡总浓度上升。
溶液显酸性,H+增大,使Ⅲ:平衡正向移动,减小,使Ⅰ:平衡逆向移动,平衡总浓度减少。
【小问4详解】
①催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率。在相同时间内,反应速率越快,说明反应的活化能越低。从图像来看,在相同时间内,使用催化剂a时SCN−残留率比使用催化剂b时下降得更快,即使用催化剂a时反应速率更快,反应的活化能越低。
②已知废水中SCN−初始浓度为0.5mol⋅L−1 ,由图可知,使用催化剂a时,100min时SCN−残留率为20%,则此时SCN−的浓度c=0.5mol⋅L−1×20%=0.1mol⋅L−1 ,那么0−100min内SCN−浓度变化量Δc=0.5mol⋅L−1−0.1mol⋅L−1=0.4mol⋅L−1。根据化学反应速率公式
【小问5详解】
根据题意,,,
,,
,
,带入K的表达式得
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