精品解析:宁夏银川一中2026界高三上学期第六次月考化学试题
2026-08-23
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内容正文:
银川一中2026届高三年级第六次月考
化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
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 N-14 Cl-35.5
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 国家科技实力的发展离不开化学材料的助力,下列关于材料科学的说法不正确的是
A. 李子坝轻轨信息传输系统中使用的光导纤维主要成分为二氧化硅
B. 航天材料所用的镁铝合金密度小,属于无机非金属材料
C. 99B坦克表面喷涂了聚氨酯,聚氨酯属于有机高分子材料
D. “鲲龙”AG600水陆两栖飞机使用的航空煤油是石油分馏得到的混合物
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态Fe原子的价电子排布式:3d64s2
B. H2S的电离:H2S=S2-+2H+
C. 乙醇的空间填充模型:
D. 焰色试验中涉及实验安全图标不含有和
3. 下列化学反应表示正确的是
A. 充电时,铅酸蓄电池的阳极电极反应式:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+
B. 铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. FeCl3净水的化学原理:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
D. NaHCO3溶液中通入少量Cl2:2+Cl2=2CO2+Cl-+ClO-+H2O
4. 下列化学知识不正确的是
A. 离子液体具有良好的导电性,常用作电化学研究的电解质
B. 草木灰和硫酸铵混合施用同时补充钾肥氮肥效果更好
C. 用CO2和环氧丙烷合成可降解高聚物,有利于实现“碳达峰、碳中和”
D. 常见食用植物油在空气中被氧化产生异味,与其分子中含有碳碳双键有关
5. 物质间转化关系如图,下列推理成立的是
A. a可为Na或Fe
B. a可为S,d可用于制备b
C. 可为N2,c可以与水反应生成b和d
D. 可为C,a和c高温下生成b为放热反应
6. 冬季流感频发,布洛芬因为具有抗炎、镇痛、解热作用,成为大家抢购的药物之一,其合成部分路线如图所示:
下列有关说法不正确的是
A. 1mol物质A可消耗1molNaOH
B. 物质C可使高锰酸钾溶液褪色
C. 物质B的一氯代物有7种
D. 物质C分子中共平面的碳原子数最多为11个
7. 化合物可作电镀液的制备原料,已知所含的5种元素X、Y、Z、R、Q原子序数依次增大,且在前四周期均有分布,仅有Y与Z同周期。Z与R同族,Z在地壳中含量最高,基态离子的M层为全满。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Y<Z<R
B. 工业常用分离液态空气法得到Y单质
C. X、Y、Z三种元素能形成离子化合物
D. 简单氢化物的沸点:Z>Y>R
8. 结构决定性质,下列事实解释错误的是
事实
解释
A
结合的能力:
的电负性小于
B
C2H5NH3NO3熔点低于NH4NO3
C2H5NH3NO3中-C2H5的引入改变了晶体类型
C
酸性CH3COOH<CF3COOH
-CF3是吸电子基,后者氧氢键的极性更强
D
臭氧在四氯化碳中的溶解度高于水中溶解度
臭氧的极性微弱
A. A B. B C. C D. D
9. 实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是
A. 以共沸体系带水促使反应正向进行
B. 接收瓶中会出现分层现象
C. 上图中冷凝管也可选用球形冷凝管
D. 根据带出水的体积可估算反应进度
10. 全固态氟离子电池中的固态电解质晶胞如图。电池工作时,发生迁移。晶胞参数越大,可供离子迁移的空间越大,越有利于离子传输。F位点空缺也可使离子传输更加高效。下列说法不正确的是
A. 晶体中与Cs距离最近且相等的F有12个
B. 该固态电解质的化学式为
C. 在Pb位点掺杂K,F位点将出现空缺
D. 随Pb位点掺杂K含量的增大,离子传输效率一定提高
11. 下列实验过程和现象、结论均正确的是
选项
实验过程及现象
结论
A
用pH试纸分别测定0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH,前者pH大于后者
HClO酸性弱于CH3COOH
B
将两根石墨电极分别插入盛有AgNO3溶液与淀粉KI溶液的烧杯中,用导线连接石墨棒和电流表,插入盐桥,构成闭合回路,电流表指针偏转,淀粉碘化钾溶液显蓝色
氧化性:Ag+>I2
C
向某溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,观察到白色沉淀
溶液中一定含有
D
,压缩容器体积,气体颜色变浅
加压使该化学反应平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
12. 碳酸酐酶CA(圆圈部分,His完整结构如图)是一种含锌金属酶,人体要靠碳酸酐酶催化二氧化碳的可逆水合,对于调节血液和组织液的酸碱平衡有重要作用,催化机理如图所示。
下列说法错误的是
A. 跟形成配位键的是His完整结构中的氮原子Ⅰ
B. 已知His完整结构中五元环为平面结构,则环中存在大π键
C. 在反应①中键角∠H—O—Zn增大
D. 基态Zn原子核外电子有15种不同的空间运动状态
13. 研究表明,以辛胺和为原料高选择性地合成辛腈( )和甲酸盐的工作原理如图1所示(忽略气体的溶解);碱性锌-铁液流电池具有电压高、成本低的优点,工作原理如图2所示,该电池的总反应为。图1图2下列说法错误的是
A. 电极与N极相连
B. 每转移2mol电子,理论上 电极上有62.5g辛腈生成
C. 充电时,M极的电极反应式为
D. 外电路中转移电子时,图1阴极区溶液质量增加
14. 工业上以羟磷灰石精矿[主要成分是,还含有少量石英和氧化铁等杂质]为原料,生产磷酸二氢钾()的流程如下:
已知:溶液中、、、的分布分数δ随pH的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 0.1 mol/L溶液中离子浓度大小:<<
B. “反应”中为获得较纯净,当pH=10时,停止加入三辛胺
C. 0.1 mol/L溶液中:+<0.1 mol/L+
D. 该温度下反应的化学平衡常数约为
二、非选择题(58分)
15. 采用两段焙烧——水浸法从铁锰氧化矿(主要含、及、、、等元素的氧化物)分离提取、、等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的分区为__________区。
(2)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除和外还含有_____(填化学式)。
(3)“吸收”步骤是为了吸收“低温焙烧”产生的一种污染性气体,吸收液可导入“低温焙烧”环节循环利用,该气体为______________。
(4)在投料量不变情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)HR萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为_____(填化学式)。
(6)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中_____mol。已知:,,。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为:_____。
16. 三氯化硼是有机反应的重要催化剂,实验室用硼酸三甲酯[]与氯气在下反应制备三氯化硼,还生成和另外一种物质,实验装置如图(夹持仪器已略)。
已知:①、均极易溶于水,易与水反应,沸点分别为、。
②。
(1)仪器X的名称是___________。
(2)实验时按气流从左向右,装置中导管口的连接顺序为___________(填字母,装置可重复使用)。
A.cdefgh B.cdghef C.efcdgh
(3)装置中三颈烧瓶内主要反应的化学方程式为___________,宜采用的加热方法是___________。
(4)该实验中整套装置有一个明显的缺点是___________。
(5)测定产品中氯元素的含量:准确称取产品,配制成溶液,量取于锥形瓶中,加入溶液,使氯离子完全沉淀,再加少许硝基苯用力振荡;以硝酸铁为指示剂,用标准溶液滴定过量的溶液,平行滴定三次,平均消耗溶液的体积为。
①加入硝基苯的目的是___________。
②产品中氯元素的质量分数为___________。
17. Ⅰ.在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
(1)关于上述过程,下列说法正确的是____(选择下列正确的选项,填字母)
A. 总反应是放热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法,主要反应有:
反应①
反应②
反应③
反应④
(2)已知、CO、的燃烧热分别为、、,计算反应①的=_______kJ/mol;反应①自发进行的条件是_______(选择下列正确的选项,填字母)。
A.高温自发 B.低温自发 C.任意温度自发 D.任意温度非自发
(3)恒温恒容条件下,充入1 mol甲烷和1 mol二氧化碳气体,若只发生反应①,可提高转化率的措施有_______(任写一条,合理即可)。
(4)在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中,分别充入和,均只发生上述反应④,在不同温度下反应相同时间,测得、、转化率与温度关系如图所示。
已知该反应的速率方程为,,其中、为速率常数,只受温度影响,温度升高,k增大。
下列可作为反应④达到平衡状态的判断依据的是_______。
A.与的比值不变 B.
C.容器内气体压强不变 D.的体积分数不变
由图中信息可知,a、b、c三点中可能达平衡状态的是__________;代表曲线的是_______(填“MH”或“NG”)。
(5)恒温恒压密闭容器中,投入、,假设只发生反应①②③,达平衡后转化率为20%,转化率为30%,若平衡时体系总压为x kPa,计算反应②的平衡常数______(保留2位有效数字即可。是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
18. 化合物G是一种治疗哮喘的药物,某研究小组按以下路线合成该化合物(反应条件及试剂已简化):
请回答:
(1)化合物A中非含氧官能团的名称是_______。
(2)的反应类型是_______;从整个过程看,的目的是_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A. 化合物A的水溶性比化合物B的大
B. 的反应中有产生
C. 化合物B和C分子中杂化碳原子的数目相同
D. 化合物G分子中含有2个手性碳原子
(4)的化学方程式_______。
(5)生成G的同时还生成了,则X的结构简式是_______。
(6)以和为有机原料,设计化合物(D指)的合成路线_______(用流程图表示,无机试剂任选)。
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银川一中2026届高三年级第六次月考
化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
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 N-14 Cl-35.5
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 国家科技实力的发展离不开化学材料的助力,下列关于材料科学的说法不正确的是
A. 李子坝轻轨信息传输系统中使用的光导纤维主要成分为二氧化硅
B. 航天材料所用的镁铝合金密度小,属于无机非金属材料
C. 99B坦克表面喷涂了聚氨酯,聚氨酯属于有机高分子材料
D. “鲲龙”AG600水陆两栖飞机使用的航空煤油是石油分馏得到的混合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.光导纤维的主要成分为,A正确;
B.镁铝合金属于金属材料,不属于无机非金属材料,B错误;
C.聚氨酯是有机高聚物,属于有机高分子材料,C正确;
D.石油分馏得到的航空煤油为多种烃类组成的混合物,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 基态Fe原子的价电子排布式:3d64s2
B. H2S的电离:H2S=S2-+2H+
C. 乙醇的空间填充模型:
D. 焰色试验中涉及实验安全图标不含有和
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态为26号元素,价电子包含和能级的电子,排布式为,A正确;
B.是二元弱酸,电离为分步可逆过程,不能一步完全电离为和,B错误;
C.题给模型为球棍模型,空间填充模型为比例模型,无表示化学键的棍状结构,原子以实际比例大小紧密相邻,C错误;
D.焰色试验需要灼烧操作,存在烫伤风险,含有第二个图的当心烫伤标识,D错误;
故选A。
3. 下列化学反应表示正确的是
A. 充电时,铅酸蓄电池的阳极电极反应式:Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+
B. 铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C. FeCl3净水的化学原理:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
D. NaHCO3溶液中通入少量Cl2:2+Cl2=2CO2+Cl-+ClO-+H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池中是难溶物,充电时阳极反应物为,正确电极反应式为,A错误;
B.稀盐酸氧化性较弱,只能将氧化为,正确反应为,B错误;
C.净水的原理是发生可逆水解生成具有吸附性的胶体,反应式书写符合规范,C正确;
D.酸性弱于,无法与反应,产物中应存在而非,正确反应为,D错误;
故选C。
4. 下列化学知识不正确的是
A. 离子液体具有良好的导电性,常用作电化学研究的电解质
B. 草木灰和硫酸铵混合施用同时补充钾肥氮肥效果更好
C. 用CO2和环氧丙烷合成可降解高聚物,有利于实现“碳达峰、碳中和”
D. 常见食用植物油在空气中被氧化产生异味,与其分子中含有碳碳双键有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子液体为离子化合物,含有可自由移动的离子,导电性良好,可作为电化学研究的电解质,A正确;
B.草木灰主要成分为,水解使溶液显碱性,硫酸铵中的在碱性条件下会反应生成逸出,降低氮肥肥效,二者不能混合施用,B错误;
C.用和环氧丙烷合成可降解高聚物,可消耗、减少碳排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,C正确;
D.食用植物油属于不饱和高级脂肪酸甘油酯,分子中含有碳碳双键,碳碳双键易被空气中的氧气氧化,从而产生异味,D正确;
故选B。
5. 物质间转化关系如图,下列推理成立的是
A. a可为Na或Fe
B. a可为S,d可用于制备b
C. 可为N2,c可以与水反应生成b和d
D. 可为C,a和c高温下生成b为放热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.若为,其氧化物、中均为价,化合价相同,不满足;若为,与反应无法直接得到低价铁的氧化物,不能实现转化,A错误;
B.为时,与反应生成(,为价),催化氧化生成(,为价,满足),与水反应生成(),可与亚硫酸盐反应或与铜共热生成,可用于制备,B正确;
C.为时,与放电条件下生成(,为价),与反应生成(,为价,满足),与水发生反应,生成()和(),d中N元素化合价比c的高,C错误;
D.为时,与不完全燃烧生成(),氧化生成(),与高温下反应生成为吸热反应,D错误;
故选B。
6. 冬季流感频发,布洛芬因为具有抗炎、镇痛、解热作用,成为大家抢购的药物之一,其合成部分路线如图所示:
下列有关说法不正确的是
A. 1mol物质A可消耗1molNaOH
B. 物质C可使高锰酸钾溶液褪色
C. 物质B的一氯代物有7种
D. 物质C分子中共平面的碳原子数最多为11个
【答案】A
【解析】
【详解】A.物质A中的羟基为醇羟基,未直接连接苯环,无酸性,不与反应,物质A消耗的物质的量为,A错误;
B.物质C中与苯环直接相连的碳原子上连有氢原子,可被酸性高锰酸钾氧化,因此能使高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.物质B为对位二取代苯(两个取代基不同),苯环上有2种等效氢,异丁基取代基有3种等效氢,含溴取代基有2种等效氢,共7种等效氢,故其一氯代物有7种,C正确;
D.苯环为平面正六边形结构,单键可自由旋转,结合杂化碳原子的四面体结构,最多可让11个碳原子共平面,D正确;
故选A。
7. 化合物可作电镀液的制备原料,已知所含的5种元素X、Y、Z、R、Q原子序数依次增大,且在前四周期均有分布,仅有Y与Z同周期。Z与R同族,Z在地壳中含量最高,基态离子的M层为全满。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:Y<Z<R
B. 工业常用分离液态空气法得到Y单质
C. X、Y、Z三种元素能形成离子化合物
D. 简单氢化物的沸点:Z>Y>R
【答案】A
【解析】
【分析】根据原子序数依次增大且5种元素分布在前四周期、仅Y与Z同周期,可知X位于第一周期,Y、Z位于第二周期,R位于第三周期,Q位于第四周期。Z在地壳中含量最高且与R同族,故Z为O、R为S;结合化合物以及基态Q的正一价离子的M层电子全满,可确定X为H、Y为N、Q为Cu。
【详解】A.N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于O。同主族元素从上到下第一电离能减小,故正确顺序为S<O<N,原说法错误,A错误;
B.Y为N,氮气是空气的主要成分,工业上用分离液态空气法制取氮气,B正确;
C.X、Y、Z分别为H、N、O,可形成离子化合物(硝酸铵),C正确;
D.Z、Y、R分别为O、N、S。水分子之间的氢键强于氨分子之间,硫化氢分子之间不存在氢键,故简单氢化物的沸点顺序为,D正确;
故选A。
8. 结构决定性质,下列事实解释错误的是
事实
解释
A
结合的能力:
的电负性小于
B
C2H5NH3NO3熔点低于NH4NO3
C2H5NH3NO3中-C2H5的引入改变了晶体类型
C
酸性CH3COOH<CF3COOH
-CF3是吸电子基,后者氧氢键的极性更强
D
臭氧在四氯化碳中的溶解度高于水中溶解度
臭氧的极性微弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氟元素的电负性强于氢元素,三氟化氮中氮原子的电子云密度小于氨分子,所以氨分子结合氢离子的能力强于三氟化氮,A正确;
B.C2H5NH3NO3和硝酸铵均为离子晶体,离子的离子半径大于铵根离子,C2H5NH3NO3晶体的晶格能小于硝酸铵,所以C2H5NH3NO3熔点低于硝酸铵,B错误;
C.氟原子是吸电子基,会使羧酸分子中氢氧键的极性增强,更易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性强于乙酸,C正确;
D.臭氧是极性分子,但极性微弱,所以臭氧在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度高于极性溶剂水中溶解度,D正确;
故选B。
9. 实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是
A. 以共沸体系带水促使反应正向进行
B. 接收瓶中会出现分层现象
C. 上图中冷凝管也可选用球形冷凝管
D. 根据带出水的体积可估算反应进度
【答案】C
【解析】
【详解】A.酯化反应为可逆反应,分离出生成物可使平衡正向移动,以共沸体系带水能促使反应正向进行,A正确;
B.接收瓶中收集到的是环己烷和水的共沸物,环己烷难溶于水,会出现分层现象,B正确;
C.该装置中冷凝管作用是冷凝馏分并使其顺利流入接收瓶,球形冷凝管的凹槽处易积存液体,不适用于蒸馏操作,因此不能选用球形冷凝管,C错误;
D.反应生成水的物质的量与参与反应的反应物的物质的量成正比,因此根据带出水的体积可估算反应进度,D正确;
故选C。
10. 全固态氟离子电池中的固态电解质晶胞如图。电池工作时,发生迁移。晶胞参数越大,可供离子迁移的空间越大,越有利于离子传输。F位点空缺也可使离子传输更加高效。下列说法不正确的是
A. 晶体中与Cs距离最近且相等的F有12个
B. 该固态电解质的化学式为
C. 在Pb位点掺杂K,F位点将出现空缺
D. 随Pb位点掺杂K含量的增大,离子传输效率一定提高
【答案】D
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知:与Cs距离最近且相等的F有12个,故A正确;
B.根据晶胞的结构可知Pb的个数为=1,Cs的个数为1,F的个数为=3,化学式CsPbF3,故B正确;
C.在Pb位点掺杂K,由于晶胞中多了K原子,使得F位点会出现空缺,故C正确;
D.离子效率与F位点空缺晶胞参数有关,K为第四周期元素,Pb为第六周期元素,Pb原子的半径远大于K原子,掺杂K含量增大,会使晶胞参数减小,离子传输效率可能会降低,故D错误;
故选D。
11. 下列实验过程和现象、结论均正确的是
选项
实验过程及现象
结论
A
用pH试纸分别测定0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH,前者pH大于后者
HClO酸性弱于CH3COOH
B
将两根石墨电极分别插入盛有AgNO3溶液与淀粉KI溶液的烧杯中,用导线连接石墨棒和电流表,插入盐桥,构成闭合回路,电流表指针偏转,淀粉碘化钾溶液显蓝色
氧化性:Ag+>I2
C
向某溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,观察到白色沉淀
溶液中一定含有
D
,压缩容器体积,气体颜色变浅
加压使该化学反应平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液具有强氧化性,会漂白pH试纸,无法用pH试纸准确测定其pH,实验操作错误,A错误;
B.该装置构成原电池,淀粉溶液变蓝说明被氧化为,总反应为,氧化剂的氧化性强于氧化产物,B正确;
C.若溶液中存在或等离子,滴加溶液也会产生白色沉淀,不能证明一定含,C错误;
D.压缩容器体积时,浓度瞬间增大,气体颜色先变深,随后平衡正向移动颜色略有变浅,但最终颜色比压缩前深,实验现象描述错误,D错误;
故选B。
12. 碳酸酐酶CA(圆圈部分,His完整结构如图)是一种含锌金属酶,人体要靠碳酸酐酶催化二氧化碳的可逆水合,对于调节血液和组织液的酸碱平衡有重要作用,催化机理如图所示。
下列说法错误的是
A. 跟形成配位键的是His完整结构中的氮原子Ⅰ
B. 已知His完整结构中五元环为平面结构,则环中存在大π键
C. 在反应①中键角∠H—O—Zn增大
D. 基态Zn原子核外电子有15种不同的空间运动状态
【答案】C
【解析】
【分析】图中His五元环内的氮原子Ⅰ提供孤电子对与锌离子形成配位键,环上5个原子均参与共轭;反应①是锌结合的水分子失去氢离子的过程;基态锌原子的核外电子排布可用于统计其占据的原子轨道数。
【详解】A.His五元环中,氮原子Ⅰ未与氢原子成键,其孤电子对未参与大π键,可提供孤电子对与锌离子形成配位键,A正确;
B.His五元环为平面结构,环上5个原子均有垂直于环平面的p轨道,参与离域的π电子数为6,形成大π键,B正确;
C.反应①中,锌离子结合的水分子失去一个氢离子;氧原子的成键电子对数由3对减为2对、孤电子对数由1对增为2对,孤电子对对成键电子对的排斥作用增强,因此∠H—O—Zn减小,C错误;
D.基态Zn原子的核外电子排布为;占据的原子轨道数为1+1+3+1+3+5+1=15,即有15种不同的空间运动状态,D正确;
故选C。
13. 研究表明,以辛胺和为原料高选择性地合成辛腈( )和甲酸盐的工作原理如图1所示(忽略气体的溶解);碱性锌-铁液流电池具有电压高、成本低的优点,工作原理如图2所示,该电池的总反应为。图1图2下列说法错误的是
A. 电极与N极相连
B. 每转移2mol电子,理论上 电极上有62.5g辛腈生成
C. 充电时,M极的电极反应式为
D. 外电路中转移电子时,图1阴极区溶液质量增加
【答案】D
【解析】
【分析】由图1知, 电极上碳酸根离子转化为甲酸根离子,碳酸根离子发生还原反应,则 为阴极, 为阳极,发生氧化反应,辛胺失电子生成辛腈,阴极与外接电源的负极相连,阳极与电源的正极相连;
由图2和电池总反应知,放电时N为负极,Zn失去电子发生氧化反应,M为正极,得电子发生还原反应;充电时N为阴极,M为阳极。
【详解】A.由分析知, 为阴极,与电源负极相连,A正确;
B.1 mol辛胺→辛腈转移4 mol电子,电极反应为:CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O,每转移2 mol电子,生成0.5 mol辛腈,质量为62.5 g,B正确;
C.由图2,充电时,M电极为阳极,发生氧化反应,M极的电极反应式为,,C正确;
D.根据分析,阴极区域通入,首先发生,生成的碳酸根离子在阴极得到电子转化为甲酸根离子,阴极电极方程式为:,外电路中转移2 mol电子时,图1阴极吸收1 mol二氧化碳,增加44 g,但是同时有2 mol氢氧根离子移出阴极区,增加的质量只有10 g,D错误。
故答案选D。
14. 工业上以羟磷灰石精矿[主要成分是,还含有少量石英和氧化铁等杂质]为原料,生产磷酸二氢钾()的流程如下:
已知:溶液中、、、的分布分数δ随pH的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 0.1 mol/L溶液中离子浓度大小:<<
B. “反应”中为获得较纯净,当pH=10时,停止加入三辛胺
C. 0.1 mol/L溶液中:+<0.1 mol/L+
D. 该温度下反应的化学平衡常数约为
【答案】C
【解析】
【分析】分布曲线上相邻两种含磷微粒分布分数相等时的pH分别为2、7.1、12.2,依次反映、、、相邻组分的转化关系。流程中加入三辛胺可结合HCl并推动KCl与磷酸转化,停止点应使对应的含磷微粒占优势。判断各项还需结合磷酸溶液的电离、磷酸二氢钾溶液的物料守恒和电荷守恒以及曲线给出的电离常数关系。
【详解】A.0.1 mol/L溶液中,是三级电离产生的微粒,浓度远小于主要的一次电离产物;由电荷守恒可知,氢离子浓度还大于该微粒浓度,故实际顺序为,A错误;
B.加入三辛胺可结合HCl并推动KCl与磷酸转化。pH=10时,曲线显示为主要含磷微粒,不利于得到较纯净的;停止点应控制在占优势的pH范围内,B错误;
C.0.1 mol/L溶液中,由物料守恒和电荷守恒分别有和。该溶液呈酸性,联立两式可得,因此题给不等式成立,C正确;
D.由曲线交点可得、。题给反应的平衡常数为,并非题给数值,D错误;
故选C。
二、非选择题(58分)
15. 采用两段焙烧——水浸法从铁锰氧化矿(主要含、及、、、等元素的氧化物)分离提取、、等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的分区为__________区。
(2)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除和外还含有_____(填化学式)。
(3)“吸收”步骤是为了吸收“低温焙烧”产生的一种污染性气体,吸收液可导入“低温焙烧”环节循环利用,该气体为______________。
(4)在投料量不变情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)HR萃取反应为:(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为_____(填化学式)。
(6)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中_____mol。已知:,,。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为:_____。
【答案】(1)d (2)
(3)NH3 (4)减小
(5)H2SO4 (6) ①. ②.
【解析】
【分析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产生的气体有氨气,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据此解答。
【小问1详解】
Mn的原子序数为25,价电子排布为,最后填充的电子在3d轨道,属于元素周期表的d区;
【小问2详解】
根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除和外还含有;
【小问3详解】
低温焙烧时分解生成和,是污染性碱性气体,用稀硫酸吸收可生成,能循环到低温焙烧环节利用。
【小问4详解】
根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小;
【小问5详解】
根据萃取的化学方程式:(有机相)(水相)(有机相)(水相),加入有机相将铜离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移动,生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂为H2SO4;
【小问6详解】
pH=4时,由,得;对于二元弱酸,其两步电离的平衡常数联立可得: ,变形后得到: 。 CoS在稀硫酸介质中被氧化,被氧化为单质S,保留在溶液中得到,配平即得该离子方程式:。
16. 三氯化硼是有机反应的重要催化剂,实验室用硼酸三甲酯[]与氯气在下反应制备三氯化硼,还生成和另外一种物质,实验装置如图(夹持仪器已略)。
已知:①、均极易溶于水,易与水反应,沸点分别为、。
②。
(1)仪器X的名称是___________。
(2)实验时按气流从左向右,装置中导管口的连接顺序为___________(填字母,装置可重复使用)。
A.cdefgh B.cdghef C.efcdgh
(3)装置中三颈烧瓶内主要反应的化学方程式为___________,宜采用的加热方法是___________。
(4)该实验中整套装置有一个明显的缺点是___________。
(5)测定产品中氯元素的含量:准确称取产品,配制成溶液,量取于锥形瓶中,加入溶液,使氯离子完全沉淀,再加少许硝基苯用力振荡;以硝酸铁为指示剂,用标准溶液滴定过量的溶液,平行滴定三次,平均消耗溶液的体积为。
①加入硝基苯的目的是___________。
②产品中氯元素的质量分数为___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)A (3) ①. ②. 水浴加热
(4)未处理反应产生的有毒气体,会对环境造成污染
(5) ①. 为了覆盖,防止与反应导致结果偏低 ②.
【解析】
【小问1详解】
该仪器带有活塞,用于向反应容器中添加液体试剂,为分液漏斗。
【小问2详解】
装置A是氯气发生装置,生成的氯气先通过E(浓硫酸,g进h出)干燥,避免水蒸气进入后续装置导致产物水解;干燥后的氯气通入C(三颈烧瓶,c进d出)发生反应;反应生成的气态BCl3沸点仅12.5℃,需通入D(冰水浴装置,e进f出)冷凝收集;为防止后续NaOH溶液中的水蒸气倒吸入D中使BCl3水解,收集装置后需要再连接一个盛浓硫酸的E装置(g进h出),最后连接尾气处理装置B,因此连接顺序为,对应选项A。
【小问3详解】
根据题干给出的反应物和已知产物,结合原子守恒可推得另一产物为,化学方程式为;反应需要精准控制温度在65~75℃,且该温度低于水的沸点,采用水浴加热可以保证受热均匀、温度易控。
【小问4详解】
反应生成的CO是有毒气体,且CO不与NaOH溶液反应,现有尾气处理装置无法吸收CO,直接排放会污染空气。
【小问5详解】
①实验中先加入足量的硝酸银溶液将溶液中的氯离子形成氯化银沉淀后,过量的硝酸银用KSCN标准液滴定,若不加硝基苯,滴定过程中部分AgCl会转化为AgSCN,消耗更多KSCN标准液,导致测得的过量Ag+偏多、氯元素含量结果偏低,硝基苯密度大于水,可包裹AgCl沉淀阻止其与SCN-接触。
②25 mL待测液中,总Ag+的物质的量为,过量的Ag+物质的量等于KSCN的物质的量,为,因此与Cl-反应的Ag+物质的量为,即25 mL溶液中Cl-的物质的量为。配得的250 mL溶液中Cl⁻总物质的量为,Cl元素总质量为,因此质量分数为。
17. Ⅰ.在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方程式为,反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态,中部分进程已省略)。
(1)关于上述过程,下列说法正确的是____(选择下列正确的选项,填字母)
A. 总反应是放热反应
B. 两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C. 和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D. ①转化为②的进程中,决速步骤为
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法,主要反应有:
反应①
反应②
反应③
反应④
(2)已知、CO、的燃烧热分别为、、,计算反应①的=_______kJ/mol;反应①自发进行的条件是_______(选择下列正确的选项,填字母)。
A.高温自发 B.低温自发 C.任意温度自发 D.任意温度非自发
(3)恒温恒容条件下,充入1 mol甲烷和1 mol二氧化碳气体,若只发生反应①,可提高转化率的措施有_______(任写一条,合理即可)。
(4)在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中,分别充入和,均只发生上述反应④,在不同温度下反应相同时间,测得、、转化率与温度关系如图所示。
已知该反应的速率方程为,,其中、为速率常数,只受温度影响,温度升高,k增大。
下列可作为反应④达到平衡状态的判断依据的是_______。
A.与的比值不变 B.
C.容器内气体压强不变 D.的体积分数不变
由图中信息可知,a、b、c三点中可能达平衡状态的是__________;代表曲线的是_______(填“MH”或“NG”)。
(5)恒温恒压密闭容器中,投入、,假设只发生反应①②③,达平衡后转化率为20%,转化率为30%,若平衡时体系总压为x kPa,计算反应②的平衡常数______(保留2位有效数字即可。是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)C (2) ①. +248(或248均给分) ②. A
(3)增加原料中的量(或减压、移走产物等合理均给分)
(4) ①. AC ②. ab ③. MH
(5)0.24
【解析】
【分析】第一部分先比较反应物与生成物的相对能量判断热效应,再比较同一吸附物在两种催化剂表面的能量判断稳定性;催化剂只改变反应历程和反应速率,不改变同温度下的平衡常数。判断决速步骤时,应分别用每个中间体到其后过渡态的能量差表示该步活化能。
第二部分先由燃烧热写出热化学方程式并用盖斯定律求焓变,再结合反应前后气体物质的量变化判断熵变和自发条件。平衡移动依据温度、压强及浓度变化分析;平衡标志必须是随反应进度变化的物理量,化学计量关系导致的恒定量不能作为依据。
固定反应时间所得转化率同时受平衡限度和反应速率影响,不能直接当作平衡转化率。速率常数曲线可由平衡时正、逆反应速率相等建立两者比值与平衡常数的关系。第(5)问分别设三个反应的反应进度,根据两种反应物的转化率列物料守恒,再求各组分分压。
【小问1详解】
A.图中生成物的相对能量高于反应物,总反应为吸热反应,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,催化剂不改变同温度下的平衡常数,B错误;
C.图中催化剂a对应的丙烷吸附态能量低于催化剂b对应的吸附态,能量越低越稳定,C正确;
D.由图可见,从①到②的过程中,中间体到过渡态2的能量差大于前一步的能量差,故决速步骤应为,题给步骤不是决速步骤,D错误;
故选C;
【小问2详解】
根据三种物质的燃烧热,写出相应热化学方程式:
;
;
。
由盖斯定律可得,解得。
反应①为吸热反应,且正向反应气体物质的量增大,故焓变和熵变均大于零。根据,升高温度才可能使吉布斯自由能变小于零。
故选A;
【小问3详解】
反应①正向气体物质的量增大。增加反应物二氧化碳的量可使平衡正向移动,从而提高甲烷转化率;也可减小压强或移走生成物,均能使平衡正向移动。故可增加原料中的量;
【小问4详解】
A.设反应进度为x,则氢气与二氧化碳的浓度比为,该比值随反应进度变化,其保持不变可说明反应达到平衡,A正确;
B.平衡时正、逆反应速率相等,按化学计量数换算,生成速率应满足,题给关系相反,B错误;
C.该反应正向进行时气体总物质的量减小,恒温恒容条件下压强会随反应进度改变,压强保持不变可说明反应达到平衡,C正确;
D.二氧化碳的体积分数恒为,该量在任意反应进度下都不变,不能作为平衡标志,D错误;
故选AC;
图中横坐标增大表示温度降低。反应④为放热反应,降低温度有利于提高平衡转化率,但温度过低时相同时间内反应速率减慢,测得的转化率反而下降。因此低温侧的c点受动力学限制,不可能达到平衡,而a、b点可能达到平衡。
平衡时有,即。反应④放热,横坐标增大时平衡常数增大,故正反应速率常数曲线的斜率比逆反应曲线的斜率大;图中MH下降更快,代表逆反应速率常数曲线,故应填ab、MH;
【小问5详解】
设反应①、②、③的反应进度分别为α mol、β mol、γ mol。由甲烷和二氧化碳的转化率分别得、。
根据三个反应的化学计量关系,平衡时、、,甲烷和二氧化碳的物质的量分别为3.2 mol和2.8 mol,故。
反应②前后气体总物质的量不变,总压在平衡常数表达式中约去,因此。
18. 化合物G是一种治疗哮喘的药物,某研究小组按以下路线合成该化合物(反应条件及试剂已简化):
请回答:
(1)化合物A中非含氧官能团的名称是_______。
(2)的反应类型是_______;从整个过程看,的目的是_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A. 化合物A的水溶性比化合物B的大
B. 的反应中有产生
C. 化合物B和C分子中杂化碳原子的数目相同
D. 化合物G分子中含有2个手性碳原子
(4)的化学方程式_______。
(5)生成G的同时还生成了,则X的结构简式是_______。
(6)以和为有机原料,设计化合物(D指)的合成路线_______(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)氨基 (2)取代反应;保护氨基 (3)CD
(4)+2NaOH+Na2CO3+C2H5OH
(5) (6)
【解析】
【分析】A和ClCOOC2H5发生取代反应生成B,B和CaC2、H2O反应生成C,C和NaH、发生取代反应生成D,D和乙炔发生加成反应生成E,E中含有酰胺基和酯基,在NaOH溶液中发生水解生成F为,F和X发生取代反应生成G,同时还生成了HCl,则X的结构简式是。
【小问1详解】
由A的结构简式可知,A中非含氧官能团的名称是氨基。
【小问2详解】
根据分析,A→B反应类型是取代反应,从整个过程看,A→B的过程中氨基转化为酰氨基,E→F的过程中酰氨基又转化为氨基。因此,A→B的目的是:保护氨基。
【小问3详解】
A.化合物A中含有氨基,可以和水分子形成氢键,化合物B中没有亲水基团,则化合物A的水溶性比化合物B的大,A正确;
B.NaH中H元素的化合价为-1,具有很强的还原性,极易与+1价的H原子发生归中反应生成氢气,再结合C和D的分子式和结构式可以推知,C和NaH、反应生成D的过程中还有NaBr和氢气产生,B正确;
C.形成双键的碳原子为sp2杂化,则化合物B中含有2个sp2杂化碳原子,C分子中含有1个sp2杂化碳原子,C错误;
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,化合物G分子中含有1个手性碳原子:,D错误;
故选CD。
【小问4详解】
E中含有酰胺基和酯基,在NaOH溶液中发生水解生成F为,同时有Na2CO3和C2H5OH生成,化学方程式为: +2NaOH+Na2CO3+C2H5OH。
【小问5详解】
由分析可知,X的结构简式是。
【小问6详解】
和CaC2、H2O反应生成,和NaH、反应生成,CaC2和D2O反应生成,和发生加成反应生成,合成路线为:。
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