精品解析:湖北省武汉市新洲区新洲区第三中学2026年高三上学期1月月考化学试题
2026-08-24
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内容正文:
新洲三中2026届高三元月阶段性诊断考试
化学试题
试卷满分:100分 考试用时:75分钟
★祝考试顺利★
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 O-16 S-32 Fe-56 Co-59 Ni-59 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 湖北有多项传统技艺被列入国家级非物质文化遗产。下列说法错误的是
A. 随州青铜器——青铜属于合金钢
B. 鄂州雕花剪纸——纸张的主要成分为纤维素
C. 汉绣——蚕丝属于蛋白质
D. 恩施坝漆——油漆属于高分子材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.青铜是铜与锡的合金,不含铁元素,不属于以铁为主要组分的合金钢,A错误;
B.纸张由植物纤维加工制得,主要成分是纤维素,B正确;
C.蚕丝的主要成分是蛋白质,C正确;
D.油漆的主要成分为树脂类有机高分子物质,属于高分子材料,D正确;
故选A。
2. 化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是
A. 用电子式表示的形成:
B. 亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的:
C. 用电子云轮廓图示意键的形成:
D. 制备芳纶纤维凯芙拉:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯元素为VIIA族元素,最外层电子数为7,Cl原子与Cl原子共用1对电子形成Cl2,电子式表示Cl2的形成过程为:,故A正确;
B.亚铜氨中铜元素的化合价为+1价,而中铜元素为+2价,亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO的原理为:,故B错误;
C.π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的,用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成为,故C正确;
D.的氨基和的羧基发生缩聚反应生成高聚物和水,其反应的化学方程式为,故D正确;
故答案为:B。
3. 蕲春管窑镇被湖北省命名为“陶瓷之乡”,其管窑手工制陶技艺是湖北省第一批非物质文化遗产。下列说法中错误的是
A. 陶瓷的主要原料是黏土和石灰石
B. 陶瓷烧制过程中发生了化学变化
C. 新型超导陶瓷可应用于磁悬浮技术
D. 高温结构陶瓷可应用于火箭发动机
【答案】A
【解析】
【详解】A.生产陶瓷的主要原料是黏土,A错误;
B.陶瓷烧制过程中发生了复杂的物理及化学变化,B正确;
C.新型超导陶瓷具有超导性,可应用于磁悬浮技术,C正确;
D.高温结构陶瓷具有耐高温、抗氧化、耐磨蚀等优良性能,可用于火箭发动机,D正确;
故答案为:A。
4. 苯炔不对称芳基化反应如下:
下列说法错误的是
A. 箭头b所示C—H键比箭头a所示C—H键活泼
B. 有机物X分子、有机物Y分子均含有1个手性碳原子
C. 苯炔不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不与溴水反应
D. 有机物Y分子中苯环上的一氯代物有三种
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题示反应可知,箭头b所示C—H键和苯炔发生了加成反应,而箭头a所示C—H键没有反应,说明箭头b所示C—H键比箭头a所示C—H键活泼,A正确;
B.手性碳原子为连接4个不同基团的C原子,有机物X分子,有机物Y分子,均含有1个手性碳原子,B正确;
C.苯炔有碳碳三键能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,C错误;
D.有机物Y分子中苯环上有3种不同化学环境的氢,即一氯代物有三种,D正确;
故选C。
5. 联氨()可用于镜面镀银,其原理为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 32g中非极性键的数目为
B. 1mol晶体中σ键的数目为
C. 1L0.01mol·L-1溶液中的数目为
D. 标准状况下,每转移电子则会生成约1.12L
【答案】C
【解析】
【详解】A.32 g N2H4的物质的量为1 mol,每个N2H4分子含1个N-N非极性键,总数为NA,故A正确;
B.含4个σ键,含3个σ键,1 mol NH4NO3含7 mol σ键,数目为7NA,故B正确;
C.[Ag(NH3)2]+为稳定配离子,Ag+几乎不解离,溶液中Ag+数目远小于0.01NA,故C错误;
D.每生成1 mol N2转移4 mol电子,转移0.2 NA电子生成0.05 mol N2,标准状况下体积为0.05 mol×22.4 L/mol =1.12 L,故D正确;
故选C。
6. 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列有关事实的微观解释正确的是
选项
事实
微观解释
A
甲苯与溶液反应实验中,加入冠醚可以缩短褪色时间
超分子具有自组装特征
B
只有1个最外层电子的碱金属原子光谱在光谱里呈现双线
在一个原子轨道里,最多容纳2个电子且自旋相反
C
在中的溶解度大于在水中的溶解度
与均为非极性分子,相似相溶
D
的沸点高于
相对分子质量是影响二者沸点的主要因素
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.冠醚与K+形成超分子复合物,促进KMnO4与甲苯接触,加快反应速率,原因是超分子有分子识别的特征,A错误;
B.在一个原子轨道里,最多容纳自旋相反的2个电子,由于自旋-轨道耦合作用,单电子能级分裂为两个相近的能级,跃迁时发射两种波长相近的光,形成双线结构,B正确;
C.为极性分子,为非极性分子,“均为非极性”的表述错误,C错误;
D.沸点高因极性分子间作用力强,而非相对分子质量,D错误;
故选B。
7. 下列方程式书写不正确的是
A. 氢氧化钙溶液与足量小苏打溶液发生反应:
B. 黄铜矿在大量空气中充分焙烧:
C. 将亚硫酸钠溶液倒入酸性重铬酸钾溶液中:
D. 由高锰酸钾出发制备氟气时,需要先将高锰酸钾氟化为K2MnF6:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧化钙少量、小苏打()足量时,的和按的比例完全反应,2份与2份反应,生成2份,其中1份与结合为沉淀,剩余1份,同时生成2份,离子方程式: 书写正确,A正确;
B.黄铜矿在大量空气中充分焙烧生成氧化铁、氧化铜、二氧化硫,反应方程式为,B错误;
C.酸性条件下作为强氧化剂,将氧化为,自身被还原为,离子方程式: 电子守恒、电荷守恒、原子守恒均满足,书写正确,C正确;
D.该反应中中从价降为中的价,每个得到3个电子;部分从价升为中的0价,每生成1分子失去4个电子,根据电子守恒、原子守恒配平得到的方程式: ,书写正确,D正确;
故选B。
8. 下列实验方案不能得出相应结论的是
观察电流表指针偏转方向
观察溶液颜色变化
A.结论:金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu
B.结论:氧化性顺序为
观察溶液颜色变化
观察出现浑浊所用时间
C.结论:甲基使苯环活化
D.结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe、Cu、稀硫酸原电池中,电子由活泼金属Fe流向Cu,Fe、Zn、硫酸原电池中,电子由活泼金属Zn流向Fe,活泼性:Zn>Fe>Cu,A不符合题意;
B.FeCl3与淀粉KI溶液反应,溶液变蓝色,则氧化性:Fe3+>I2,新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中,溶液变红色,生成了Fe3+,则氧化性:Cl2>Fe3+,故氧化性:,B不符合题意;
C.酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲基易被氧化,则苯环使得甲基活化,C符合题意;
D.不同浓度的Na2S2O3与相同浓度的稀硫酸反应,浓度大的Na2S2O3先出现浑浊,说明增大反应物浓度,反应速率加快,D不符合题意;
故选C。
9. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法错误的是
A. 碳原子杂化轨道中s成分占比:
B. 羟基的活性:
C. 酸性:
D. 碱性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳碳三键中C原子杂化方式为sp杂化,碳碳双键中C原子杂化方式为sp2杂化,故碳原子杂化轨道中s成分占比:,A正确;
B.苯环为吸电子基团,乙基为推电子基团,故羟基的活性:苯甲醇>乙醇,B正确;
C.吸电子能力Cl>Br,故酸性,C正确;
D.甲基为推电子基团,故 中六元环的电子云密度大,碱性强,D错误;
故选D。
10. 科学家对具有生物活性的中药提取物肉桂醛和龙脑进行结构组装,合成新型药物肉桂酸龙脑酯,下列说法正确的是
A. 1mol肉桂醛最多能被4mol催化还原
B. 1个龙脑分子中含有3个手性碳原子
C. 若用酸性溶液代替碱性溶液,可省去步骤Ⅰ中的反应②
D. 可用氢氧化钠溶液除去肉桂酸龙脑酯中的肉桂酸杂质
【答案】B
【解析】
【分析】肉桂醛中醛基氧化为羧基得到肉桂酸,再和龙脑在一定条件下发生酯化反应转化为肉桂酸龙脑酯;
【详解】A.苯环、碳碳双键、醛基均会和氢气加成,则1mol肉桂醛最多能被5mol催化还原,A错误;
B.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;1个龙脑分子中含有3个手性碳原子,B正确;
C.酸性溶液氧化性太强,也会氧化肉桂醛中碳碳双键,这样就不能得到肉桂酸,C错误;
D.肉桂酸龙脑酯含酯基,会和氢氧化钠反应,不能用氢氧化钠溶液除去肉桂酸龙脑酯中的肉桂酸杂质,D错误;
故选B。
11. 下列物质的制备方案不正确的是
选项
目标产物
制备方案
A
用电石和饱和食盐水反应制备,用溶液除去、等杂质
B
HI
用NaI和浓磷酸在缓慢加热条件下反应制备
C
向氨化的饱和食盐水中通入足量,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤
D
Ti
在Ar气氛中用适量Na充分还原,冷却后水浸,过滤,洗涤
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.电石(CaC2)与饱和食盐水反应生成,同时产生的、杂质可与溶液反应(如)被除去,方案合理,A不符合题意;
B.浓磷酸为非氧化性酸,与NaI 在加热条件下发生复分解反应生成HI(利用高沸点酸制低沸点酸),且 HI不会被氧化,方案合理,B不符合题意;
C.氨化的饱和食盐水(含大量NH3)通入足量 CO2,会发生反应:NaCl+ NH3+ CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(侯氏制碱法原理),NaHCO3溶解度小而析出,但后续“蒸发浓缩”步骤错误,因加热会导致NaHCO3分解且可能使NH4Cl结晶析出,造成混合物;正确操作应为直接过滤分离沉淀,无需蒸发浓缩和冷却结晶,方案不正确,C符合题意;
D.钛(Ti)的制备方案:在Ar气氛中用钠(Na)还原()可行,冷却后水浸可溶解NaCl杂质,过滤洗涤得Ti粉,方案正确,D不符合题意;
故选C。
12. 石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中,其化学式为KCx,它的平面图如图所示,单层化合物厚度为b nm,下列说法错误的是
A. 该石墨间隙化合物能导电 B. 与K距离最近的C原子数为6
C. 该石墨间隙化合物的化学式为 D. 该石墨间隙化合物单层的密度为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该石墨间隙化合物中碳原子为sp2杂化,未参与杂化的2p轨道形成离域大π键,2p电子可在整个碳原子平面自由移动,使该化合物能导电,A正确;
B.由图可知,每个钾原子位于碳原子构成的六元环中心,与钾原子最近的碳原子为该六元环的顶点碳原子,故与K距离最近的C原子数为6,B正确;
C.由图可知,可选择图中虚线框选的部分作为该石墨间隙化合物的晶胞,碳原子位于晶胞内部,有8个,钾原子位于晶胞的4个顶点上,有个,则化学式为KC8,C正确;
D.该石墨间隙化合物单层的密度,D错误;
故选D。
13. 中国是世界上最大的钨储藏国。以黑钨精矿(主要成分为FeWO4、MnWO4,含少量SiO2)为原料冶炼钨的流程如图所示:
已知:钨酸酸性很弱,难溶于水。25 ℃时,和开始沉淀的pH分别为10.3和7.3,完全沉淀的pH分别为8和5。下列说法错误的是
A. “系列操作”步骤仅涉及物理变化
B. 74W位于元素周期表第六周期
C. 流程中“调pH”范围为7.3~8
D. FeWO4参与反应的化学方程式为4FeWO4+O2+4Na2CO32Fe2O3+4Na2WO4+4CO2
【答案】A
【解析】
【分析】黑钨精矿(主要成分为FeWO4、MnWO4,含少量SiO2)中,加入纯碱和空气粉碎焙烧,发生反应后冷却、加水溶解过滤得到滤渣主要含、,滤液Ⅰ为粗钨酸钠和硅酸钠溶液,加入硫酸调节pH,让完全沉淀进入滤渣被除去,为得到钨酸等后续产物,同时应保留在溶液中,根据已知条件可知需要将pH调节到7.3~8,使沉淀完全未沉淀,沉淀分离获得含的滤液Ⅱ,经一系列操作得到沉淀,分解得到,通过还原剂还原得到W。
【详解】A.由分析知,滤液Ⅱ中含有,经过系列操作得到,要加酸酸化产生沉淀,酸化过程是化学变化,A错误;
B.74W原子序数为74,位于元素周期表第六周期第ⅥB族,B正确;
C.由分析知,流程中“调pH”的目的是使沉淀完全,未沉淀,调节pH的范围为7.3~8,C正确;
D.FeWO4在空气中与纯碱焙烧得到Fe2O3、钨酸钠和CO2,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:4FeWO4+O2+4Na2CO32Fe2O3+4Na2WO4+4CO2,D正确;
故选A。
14. 硼氢化钠是一种高效储氢材料。25℃时,在掺杂了的纳米合金催化剂表面,水解制氢生成,其部分反应机理如图所示,下列说法错误的是
A. 的空间结构为正四面体形
B. 反应过程中涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的形成
C. 水解制氢反应的离子方程式为
D. 其他条件不变,用代替,X的结构式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中B原子采用sp3杂化,空间结构为正四面体形,A正确;
B.反应过程中有和的断裂,和的形成,因此涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的形成,B正确;
C.水解制氢反应的离子方程式为,C正确;
D.其他条件不变,用代替,根据反应机理, X的结构式为,D错误;
故答案选D。
15. 一种循环产氢体系是将锌-多硫化物电池与H2生产装置集成,最大化利用了间歇性太阳光,实现日夜不间断生产氢气,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 硅太阳能电池、锌-多硫化物电池均可实现化学能转化为电能
B. 夜间工作时,循环产氢体系应将电极a与c相接、b与d相接
C. 日间工作时,b电极的反应式为
D. H2生产装置工作时,若使用阳离子交换膜,Na+向d电极方向迁移
【答案】D
【解析】
【分析】由电子流向可知,放电时,a极锌失去电子发生氧化反应为负极,则b为正极;氢气生产装置中d极,水放电生成氢气,发生还原反应,d为阴极,则c为阳极;白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电,实现电能向化学能的转化,夜间作电源,给H2装置充电,电解反应产生H2,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,白天可利用太阳能电池给左侧锌一多硫化物电池充电,实现电能向化学能的转化,晚上实现化学能向电能的转化,但硅太阳能电池是将太阳能转化为电能,而不是化学能转化为电能,A错误;
B.左侧锌一多硫化物电池夜间作电源,给H2装置充电,电解反应产生H2,结合分析可知,应将电极ad、bc分别连接,B错误;
C.白天工作时,锌一多硫化物电池处于充电状态,则b电极是阳极,发生氧化反应,电极反应式为:,C错误;
D.由分析可知,H2生产装置工作时,c电极为阳极,d电极为阴极,若使用阳离子交换膜,则阳离子Na+向阴极即d电极方向迁移,D正确;
故答案为:D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴、制备锂电池材料的一种流程如下。
已知:Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21
回答下列问题:
(1)为了提高“酸浸”效率,除了将废渣磨碎,还可以______。
(2)“酸浸”步骤中,分离出的滤渣的化学式是______。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10molL-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+) = ______mol/L,据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离______(填“能”或“不能”)。
(4)“沉锰”步骤中,Na2S2O8 的作用是______。
(5)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0-5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为______。
(6)钴酸锂(LiCoO2)是锂离子电池的正极材料,其晶胞结构如图。充放电过程中,由Co-O键构成的CoO2层如同坚固的脚手架,在锂离子脱出和嵌入时保持结构稳定。已知:O、Co、Li的电负性分别为3.44、1.88、0.98。
①从电负性角度分析,LiCoO2中O—Co键是______键。放电时,钴元素的化合价______(填“升高”、“降低”或“不变”),同时,锂离子______(填“嵌入”或“脱出”)钴酸锂晶体。
②该晶体的密度为______g•cm-3 (用含a、c、NA的计算式表示)。(原子量:Li- 7 O-16 Co-59)
【答案】(1)适当升温、适当提高硫酸浓度
(2)Cu、PbSO4
(3) ①. 1.6 × 10-4 ②. 不能
(4)分别氧化Mn2+、Fe2+为MnO2、Fe3+,以便除去
(5)2Co2++ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+4H++Cl-
(6) ①. 共价键 ②. 降低 ③. 嵌入 ④.
【解析】
【分析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸时,铜不溶解,Zn及其他+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液;然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀;过滤后,滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去,同时亚铁离子也被氧化为铁离子;再次过滤后,用氢氧化钠调节pH=4,铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去;再次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴,得到Co(OH)3,处理后得到LiCoO2;
【小问1详解】
“酸浸”前,为了提高“酸浸”效率,除了将废渣磨碎,还可以适当升温、适当提高硫酸浓度;
【小问2详解】
由分析,分离出的滤渣的化学式是Cu、PbSO4;
【小问3详解】
加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中,,此时绝大部分二价钴离子也已经沉淀,据此判断不能实现Zn2+和Co2+的完全分离;
【小问4详解】
由流程结合分析,“沉锰”步骤中,Na2S2O8 的作用是分别氧化Mn2+、Fe2+为MnO2、Fe3+,以便除去;
【小问5详解】
反应为酸性条件下,次氯酸根离子氧化二价钴离子生成Co(OH)3沉淀,反应中钴化合价由+2变为+3、氯化合价由+1变为-1,结合电子守恒,反应为:2Co2++ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+4H++Cl-;
【小问6详解】
①氧、钴电负性差值为3.44-1.88=1.56<1.7,则从电负性角度分析,LiCoO2中O—Co键是共价键键;放电时,负极锂失去电子化合价升高,则正极钴酸锂中钴元素的化合价会降低,阳离子向正极移动,故同时,锂离子嵌入钴酸锂晶体。
②据“均摊法”,晶胞中含个Li,结合化学式LiCoO2,则晶体密度为。
17. 化合物J是合成紫草酸药物的一种中间体,其合成路线如图:
已知:ⅰ.R—CHOR-CH2OH(R为烃基)
ii. (R为烃基)
回答以下问题:
(1)A的结构简式为____________;其中碳原子的杂化方式为____________。
(2)D→E的反应类型为____________;该反应的目的是_____________。
(3)F→H的化学方程式为_____________________________________。
(4)有机物J中含有官能团的名称是___________________________。
(5)符合下列条件的A的同分异构体有____________种。
①能与FeCl3溶液作用显色;
②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1。
【答案】(1) ①. ②. sp2、sp3
(2) ①. 取代反应 ②. 保护羟基,防止氧化
(3) (4)酯基、醚键
(5)4
【解析】
【分析】由已知反应知C→D为—CHO的还原反应则C为。B→C发生已知反应ⅱ,则B为。由于A的化学式为C8H8O3,A与CH2=CHCH2Br反应得到B,则A为。D与(CH3CO)2O为—OH中H被取代得到E,E为。E经臭氧氧化得到甲醛和F即碳碳双键的氧化,则F为。F经H2O2氧化得到H为—CHO变为—COOH,则H为。H→I为酯的水解,I为。
【小问1详解】
由分析得:A为。A中苯环的C和—CHO的碳均采取sp2杂化,—OCH3的C采取sp3杂化。
【小问2详解】
D→E的反应为取代反应。后续步骤氧化碳碳双键,而羟基易被氧化,所以该步骤为保护羟基,防止氧化。
【小问3详解】
F经H2O2氧化得到H为—CHO变为—COOH,反应方程式为:。
【小问4详解】
观察J的结构:含有酯基(内酯环和乙酰氧基)、醚键(甲氧基)。
【小问5详解】
A的化学式为C8H8O3,分子中不饱和度为5,已知信息①②得含有—CHO和酚羟基,同时核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1,符合条件的同分异构体的结构简式为、、、,共4种。
18. 可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与反应制备液态。实验装置采用三次降温使液化。结合已知信息回答下列问题。
已知:①;②的沸点是-61℃,有毒;③装置A内产生的气体中含有酸性气体杂质;④装置B的作用是初步除去易溶于水的气体杂质和细小粉末,并实现第一次冷却。
(1)装置X的名称为_______;分子的空间构型为_______。
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→_______→D→F→G.
(3)装置C中盛装的干燥剂为_______。
(4)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压;②_______。
(5)下列说法错误的是_______。
A.装置D的主要作用是第二次冷却
B.加入固体可使溶液保持饱和,有利于平稳持续产生
C.该实验产生的尾气可用硝酸吸收
(6)E装置的作用是____________________________(用离子方程式表示)。
(7)取0.680 g 产品,与足量溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.750 g。产品的纯度为_______。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. V形
(2)E→C (3)(或无水)
(4)液封,防止空气中的水蒸气等进入体系
(5)C (6)
(7)95.0%
【解析】
【分析】装置A在60℃水浴中使CaS、饱和溶液和固体组成的体系平稳反应:。
含有的气流先进入B,用水初步除去易溶于水的气体杂质和细小粉末,同时完成第一次冷却。随后进入置于冰盐冷浴中的E,NaHS溶液中的消耗酸性杂质提供的,并转化为;离开水溶液的气体再经C干燥,在D的−50℃环境中完成第二次冷却,再在F的−80℃环境中降到沸点−61℃以下而液化。末端G既可平衡气压,又以汞形成液封,减少外界水蒸气等进入体系。
定量测定中,生成的CuS煅烧后生成CuO,由硫元素与铜元素的物质的量关系可得;先由坩埚增重求CuO的物质的量,再求产品中目标物的质量分数。
【小问1详解】
图中X所指为球形瓶体、单口并接有导气管的圆底烧瓶。中S原子形成两个S—H键并有两对孤电子对,分子的空间构型为V形;
【小问2详解】
装置E中的NaHS溶液先除去酸性气体杂质;气体离开水溶液后必须用C干燥,随后才能进入D和F逐级降温,所以虚框内顺序为E→C;
【小问3详解】
干燥剂应除去水蒸气且不与目标气体反应,故可选或无水;
【小问4详解】
装置G位于体系末端,汞除可随体系压力变化平衡气压外,还可形成液封,防止空气中的水蒸气等进入体系;
【小问5详解】
A.装置B已完成第一次冷却,图中D处温度为−50℃,后续F处温度为−80℃,所以D的主要作用是第二次冷却,A正确;
B.反应消耗溶液中的时,固体可继续溶解,使溶液维持饱和并减小浓度随反应的变化,有利于目标气体平稳持续产生,B正确;
C.目标气体具有还原性,硝酸具有氧化性,两者反应可能产生氮氧化物,不能实现安全、无二次污染的尾气吸收;可改用NaOH溶液等碱性吸收液处理,C错误;
故选C;
【小问6详解】
酸性气体杂质进入NaHS溶液后提供氢离子,溶液中的硫氢根离子与其结合生成目标气体,从而除去酸性气体杂质,离子方程式为;
【小问7详解】
坩埚恒重前后的质量差即生成的CuO质量:;
取高中常用相对原子质量Cu=64、O=16,则;
一个目标分子中的一个硫原子对应一个CuS,继而对应一个CuO,所以;
产品中目标物的质量为;
因此产品纯度为。
19. 工业生产催化剂的过程会产生含大量高浓度氮氧化物(NOx)的烟气,对环境造成严重破坏。某工艺通过选择性催化还原法(SCR)治理去除烟气中的NOx,使其达到排放标准,且无需二次处理。
SCR主反应:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) (i); 2NO2(g)+4NH3(g)+O2(g)=3N2(g)+6H2O(g) (ii)
SCR副反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) (iii)
请回答:
(1)标准状态下,一些物质的相对能量如表所示:
物质(g)
N2
O2
NH3
NO
H2O
NO2
相对能量/kJ·mol−1
0
0
-50
91
-242
34
①计算反应(iii)的ΔH =___________kJ·mol−1.
②判断反应(iii)在什么条件下自发进行___________(填“任意温度”“高温”或“低温”)。
(2)已知尿素[CO(NH2)2]的分解作为还原剂NH3的来源,尿素可以通过如下电化学装置获得,电解过程中生成尿素的电极反应式是_________________________________。
(3)电解过程中需控制合适的电流,否则阴极会产生H2导致电解效率下降。若外电路以8A恒定电流工作,每转移10mol电子,产生尿素0.5mol,则该电解装置的电解效率_________。()
(4)NOx的去除率(用R表示)受投料的氨氮比(n)、进入混合器中烟气的NOx浓度(即入口NOx浓度,用表示)等因素的影响,结果如图a、b所示。下列有关说法中正确的是________。
A. 为取得最优氮氧化物的去除效果,入口NOx浓度应保持在
B. 结合图像,分析NOx的去除率的下降主要受NO去除率的影响
C. 当氨氮比小于0.9时,NO2去除率为负值,NH3主要用于满足NO的转化,且部分NO被氧化成NO2
D. 由图可知,应尽量提高氨氮比,以提高NOx去除率
(5)空速是指单位时间内通过单位体积催化剂的气体流量,单位为,它反映气体与催化剂的接触时间,该脱硝工艺中空速控制在,请解释空速不宜过低的原因:_____________________________。
【答案】(1) ①. -114 ②. 低温
(2)
(3)80% (4)AC
(5)低空速不利于反应后生成物、从催化剂表面脱附,减慢脱硝反应速率,过长的停留时间,还会促使发生氧化反应,反而使去除率下降
【解析】
【小问1详解】
①生成物总能量-反应物总能量,根据表格中的相对能量反应(iii)的。
②反应(iii)的,且反应后气体分子数减少,熵变。根据自发进行判据,低温下较小,的绝对值更小,可满足,因此该反应在低温下自发进行。
【小问2详解】
由电解装置图可知,向电极a移动,说明a为阴极,发生还原反应:反应物为和通入的,产物为尿素,N元素从+5价降低到-3价,结合电荷守恒、原子守恒配平得到该电极反应式:。
【小问3详解】
根据电极反应式:,生成1mol尿素时转移16 mol电子,则生成0.5mol尿素,转移电子,电解效率。
【小问4详解】
A.由图b可知,入口浓度在时,氮氧化物的去除效果最好,A正确;
B.由图a和图b知,去除率始终接近100%几乎不下降,去除率随入口浓度升高大幅下降,因此总去除率下降主要受去除率影响,B错误;
C.图a中氨氮比小于0.9时,去除率接近100%,去除率为负值,说明体系中的量比入口还多:此时量不足,优先和大量存在的反应,剩余的被副反应(iii)氧化为,导致去除率为负,C正确;
D.氨氮比过高时,不仅不会继续提升去除率,还会造成未反应的泄漏污染环境,增加成本,无需尽量提高,D错误;
故选AC。
【小问5详解】
空速过低意味着气体与催化剂接触时间过长,会大幅降低单位时间的生产效率,低空速不利于反应后生成物、从催化剂表面脱附,减慢脱硝反应速率,过长的停留时间,还会促使发生氧化反应,反而使去除率下降。
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新洲三中2026届高三元月阶段性诊断考试
化学试题
试卷满分:100分 考试用时:75分钟
★祝考试顺利★
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 O-16 S-32 Fe-56 Co-59 Ni-59 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 湖北有多项传统技艺被列入国家级非物质文化遗产。下列说法错误的是
A. 随州青铜器——青铜属于合金钢
B. 鄂州雕花剪纸——纸张的主要成分为纤维素
C. 汉绣——蚕丝属于蛋白质
D. 恩施坝漆——油漆属于高分子材料
2. 化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是
A. 用电子式表示的形成:
B. 亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的:
C. 用电子云轮廓图示意键的形成:
D. 制备芳纶纤维凯芙拉:
3. 蕲春管窑镇被湖北省命名为“陶瓷之乡”,其管窑手工制陶技艺是湖北省第一批非物质文化遗产。下列说法中错误的是
A. 陶瓷的主要原料是黏土和石灰石
B. 陶瓷烧制过程中发生了化学变化
C. 新型超导陶瓷可应用于磁悬浮技术
D. 高温结构陶瓷可应用于火箭发动机
4. 苯炔不对称芳基化反应如下:
下列说法错误的是
A. 箭头b所示C—H键比箭头a所示C—H键活泼
B. 有机物X分子、有机物Y分子均含有1个手性碳原子
C. 苯炔不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不与溴水反应
D. 有机物Y分子中苯环上的一氯代物有三种
5. 联氨()可用于镜面镀银,其原理为(未配平)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 32g中非极性键的数目为
B. 1mol晶体中σ键的数目为
C. 1L0.01mol·L-1溶液中的数目为
D. 标准状况下,每转移电子则会生成约1.12L
6. 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列有关事实的微观解释正确的是
选项
事实
微观解释
A
甲苯与溶液反应实验中,加入冠醚可以缩短褪色时间
超分子具有自组装特征
B
只有1个最外层电子的碱金属原子光谱在光谱里呈现双线
在一个原子轨道里,最多容纳2个电子且自旋相反
C
在中的溶解度大于在水中的溶解度
与均为非极性分子,相似相溶
D
的沸点高于
相对分子质量是影响二者沸点的主要因素
A. A B. B C. C D. D
7. 下列方程式书写不正确的是
A. 氢氧化钙溶液与足量小苏打溶液发生反应:
B. 黄铜矿在大量空气中充分焙烧:
C. 将亚硫酸钠溶液倒入酸性重铬酸钾溶液中:
D. 由高锰酸钾出发制备氟气时,需要先将高锰酸钾氟化为K2MnF6:
8. 下列实验方案不能得出相应结论的是
观察电流表指针偏转方向
观察溶液颜色变化
A.结论:金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu
B.结论:氧化性顺序为
观察溶液颜色变化
观察出现浑浊所用时间
C.结论:甲基使苯环活化
D.结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
9. 已知在有机化合物中,吸电子基团(吸引电子云密度靠近)能力:,推电子基团(排斥电子云密度偏离)能力:,一般来说,体系越缺电子,酸性越强;体系越富电子,碱性越强。下列说法错误的是
A. 碳原子杂化轨道中s成分占比:
B. 羟基的活性:
C. 酸性:
D. 碱性:
10. 科学家对具有生物活性的中药提取物肉桂醛和龙脑进行结构组装,合成新型药物肉桂酸龙脑酯,下列说法正确的是
A. 1mol肉桂醛最多能被4mol催化还原
B. 1个龙脑分子中含有3个手性碳原子
C. 若用酸性溶液代替碱性溶液,可省去步骤Ⅰ中的反应②
D. 可用氢氧化钠溶液除去肉桂酸龙脑酯中的肉桂酸杂质
11. 下列物质的制备方案不正确的是
选项
目标产物
制备方案
A
用电石和饱和食盐水反应制备,用溶液除去、等杂质
B
HI
用NaI和浓磷酸在缓慢加热条件下反应制备
C
向氨化的饱和食盐水中通入足量,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤
D
Ti
在Ar气氛中用适量Na充分还原,冷却后水浸,过滤,洗涤
A. A B. B C. C D. D
12. 石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中,其化学式为KCx,它的平面图如图所示,单层化合物厚度为b nm,下列说法错误的是
A. 该石墨间隙化合物能导电 B. 与K距离最近的C原子数为6
C. 该石墨间隙化合物的化学式为 D. 该石墨间隙化合物单层的密度为:
13. 中国是世界上最大的钨储藏国。以黑钨精矿(主要成分为FeWO4、MnWO4,含少量SiO2)为原料冶炼钨的流程如图所示:
已知:钨酸酸性很弱,难溶于水。25 ℃时,和开始沉淀的pH分别为10.3和7.3,完全沉淀的pH分别为8和5。下列说法错误的是
A. “系列操作”步骤仅涉及物理变化
B. 74W位于元素周期表第六周期
C. 流程中“调pH”范围为7.3~8
D. FeWO4参与反应的化学方程式为4FeWO4+O2+4Na2CO32Fe2O3+4Na2WO4+4CO2
14. 硼氢化钠是一种高效储氢材料。25℃时,在掺杂了的纳米合金催化剂表面,水解制氢生成,其部分反应机理如图所示,下列说法错误的是
A. 的空间结构为正四面体形
B. 反应过程中涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的形成
C. 水解制氢反应的离子方程式为
D. 其他条件不变,用代替,X的结构式为
15. 一种循环产氢体系是将锌-多硫化物电池与H2生产装置集成,最大化利用了间歇性太阳光,实现日夜不间断生产氢气,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 硅太阳能电池、锌-多硫化物电池均可实现化学能转化为电能
B. 夜间工作时,循环产氢体系应将电极a与c相接、b与d相接
C. 日间工作时,b电极的反应式为
D. H2生产装置工作时,若使用阳离子交换膜,Na+向d电极方向迁移
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴、制备锂电池材料的一种流程如下。
已知:Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21
回答下列问题:
(1)为了提高“酸浸”效率,除了将废渣磨碎,还可以______。
(2)“酸浸”步骤中,分离出的滤渣的化学式是______。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10molL-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+) = ______mol/L,据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离______(填“能”或“不能”)。
(4)“沉锰”步骤中,Na2S2O8 的作用是______。
(5)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0-5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为______。
(6)钴酸锂(LiCoO2)是锂离子电池的正极材料,其晶胞结构如图。充放电过程中,由Co-O键构成的CoO2层如同坚固的脚手架,在锂离子脱出和嵌入时保持结构稳定。已知:O、Co、Li的电负性分别为3.44、1.88、0.98。
①从电负性角度分析,LiCoO2中O—Co键是______键。放电时,钴元素的化合价______(填“升高”、“降低”或“不变”),同时,锂离子______(填“嵌入”或“脱出”)钴酸锂晶体。
②该晶体的密度为______g•cm-3 (用含a、c、NA的计算式表示)。(原子量:Li- 7 O-16 Co-59)
17. 化合物J是合成紫草酸药物的一种中间体,其合成路线如图:
已知:ⅰ.R—CHOR-CH2OH(R为烃基)
ii. (R为烃基)
回答以下问题:
(1)A的结构简式为____________;其中碳原子的杂化方式为____________。
(2)D→E的反应类型为____________;该反应的目的是_____________。
(3)F→H的化学方程式为_____________________________________。
(4)有机物J中含有官能团的名称是___________________________。
(5)符合下列条件的A的同分异构体有____________种。
①能与FeCl3溶液作用显色;
②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1。
18. 可用于合成光电材料。某兴趣小组用CaS与反应制备液态。实验装置采用三次降温使液化。结合已知信息回答下列问题。
已知:①;②的沸点是-61℃,有毒;③装置A内产生的气体中含有酸性气体杂质;④装置B的作用是初步除去易溶于水的气体杂质和细小粉末,并实现第一次冷却。
(1)装置X的名称为_______;分子的空间构型为_______。
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→_______→D→F→G.
(3)装置C中盛装的干燥剂为_______。
(4)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压;②_______。
(5)下列说法错误的是_______。
A.装置D的主要作用是第二次冷却
B.加入固体可使溶液保持饱和,有利于平稳持续产生
C.该实验产生的尾气可用硝酸吸收
(6)E装置的作用是____________________________(用离子方程式表示)。
(7)取0.680 g 产品,与足量溶液充分反应后,将生成的CuS置于已恒重、质量为31.230 g的坩埚中,煅烧生成CuO,恒重后总质量为32.750 g。产品的纯度为_______。
19. 工业生产催化剂的过程会产生含大量高浓度氮氧化物(NOx)的烟气,对环境造成严重破坏。某工艺通过选择性催化还原法(SCR)治理去除烟气中的NOx,使其达到排放标准,且无需二次处理。
SCR主反应:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) (i); 2NO2(g)+4NH3(g)+O2(g)=3N2(g)+6H2O(g) (ii)
SCR副反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) (iii)
请回答:
(1)标准状态下,一些物质的相对能量如表所示:
物质(g)
N2
O2
NH3
NO
H2O
NO2
相对能量/kJ·mol−1
0
0
-50
91
-242
34
①计算反应(iii)的ΔH =___________kJ·mol−1.
②判断反应(iii)在什么条件下自发进行___________(填“任意温度”“高温”或“低温”)。
(2)已知尿素[CO(NH2)2]的分解作为还原剂NH3的来源,尿素可以通过如下电化学装置获得,电解过程中生成尿素的电极反应式是_________________________________。
(3)电解过程中需控制合适的电流,否则阴极会产生H2导致电解效率下降。若外电路以8A恒定电流工作,每转移10mol电子,产生尿素0.5mol,则该电解装置的电解效率_________。()
(4)NOx的去除率(用R表示)受投料的氨氮比(n)、进入混合器中烟气的NOx浓度(即入口NOx浓度,用表示)等因素的影响,结果如图a、b所示。下列有关说法中正确的是________。
A. 为取得最优氮氧化物的去除效果,入口NOx浓度应保持在
B. 结合图像,分析NOx的去除率的下降主要受NO去除率的影响
C. 当氨氮比小于0.9时,NO2去除率为负值,NH3主要用于满足NO的转化,且部分NO被氧化成NO2
D. 由图可知,应尽量提高氨氮比,以提高NOx去除率
(5)空速是指单位时间内通过单位体积催化剂的气体流量,单位为,它反映气体与催化剂的接触时间,该脱硝工艺中空速控制在,请解释空速不宜过低的原因:_____________________________。
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