内容正文:
绝密★启用前
贺阳教育兰州校区2025-2026学年第一学期
高三年级1月份考试化学(学科)试题
本卷满分100分,考试时间75分钟。
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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Hg201
一、单选题
1. 下列文物的材质属于天然有机高分子的是
A.铜奔马
B.汉竹简
C.莲花形玻璃托盏
D.垂鳞纹秦公铜鼎
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜奔马为主要成分为金属材料,A错误;
B.汉竹简主要成分为纤维素,属于天然有机高分子,B正确;
C.莲花形玻璃托盏主要成分为玻璃,属于无机非金属材料,C错误;
D.垂鳞纹秦公铜鼎主要成分为金属材料,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 用电子式表示CsCl的形成过程:
B. OF2分子的VSEPR模型为
C. 用电子云轮廓图表示键的形成:
D. Mn2+的价电子轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知CsCl是离子化合物,故用电子式表示CsCl的形成过程为:,A错误;
B.OF2分子中中心原子O周围的价层电子对数为:2+ =2+2=4,根据价层电子对互斥理论可知,其VSEPR模型为:,B正确;
C.已知π键是电子云“肩并肩”重叠,图示为“头碰头”重叠,是形成p-pσ键,而用电子云轮廓图表示p-pπ键的形成为:,C错误;
D.已知Mn是25号元素,题干所示是Mn的价电子轨道表示式,则Mn2+的价电子轨道表示式:,D错误;
故答案为:B。
3. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】判断物质间的转化能否一步实现,应逐步依据反应物的性质及箭头所给条件判断反应能否发生。同一选项中任一步不能按所给条件发生,该选项即不符合题意。
【详解】A.硫在氧气中点燃的直接产物是二氧化硫,正确反应为;三氧化硫与水能反应生成硫酸,反应为。图示第一步不能一步实现,A错误;
B.向氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,水由溶液提供,可生成溶解度较小的碳酸氢钠并析出,反应为;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,反应为。两步均能一步实现,B正确;
C.二氧化碳通入氯化钙溶液不能生成碳酸钙沉淀;碳酸钙煅烧可生成氧化钙,反应为。图示第一步不能一步实现,C错误;
D.二氧化硅不与水反应,不能由二氧化硅和水一步生成硅酸;硅酸能与氢氧化钠发生中和反应,反应为。图示第一步不能一步实现,D错误;
故选B。
4. 实验室制取下列气体,所选的反应试剂、制备装置与收集方法合理的是
选项
气体
反应试剂
制备装置
收集方法
A
石灰石、稀硫酸
b
e
B
、浓盐酸
b
d
C
、
a
e
D
Cu、浓硝酸
c
f
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于硫酸钙微溶,生成的硫酸钙附着在碳酸钙表面阻止反应进行,应该用盐酸,另外二氧化碳密度大于水的,应该用向上排空气法收集,选择d装置,A错误;
B.与浓盐酸在加热的条件下制取氯气,选择装置c,氯气密度比空气的密度大,集气瓶的导管应长进短出,选择装置d,B错误;
C.熟石灰和氯化铵在加热条件下反应生成氨气,氨气密度小于空气,用向下排空气法收集,C正确;
D.铜和浓硝酸反应不需要加热,二氧化氮能与水反应,不能用排水法收集,D错误;
答案选C。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶于氢碘酸:
B. 溶液中加入氨水:
C. 漂白粉溶液除废气中的:
D. Al粉溶于过量NaOH溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶于氢碘酸:,A正确;
B.溶液中加入氨水:,B错误;
C.漂白粉溶液除废气中的,生成硫酸钙,C错误;
D.Al粉溶于过量NaOH溶液:,D错误;
故选A。
6. 水系电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如下,其中双极膜在工作时催化解离为和,并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. 放电时,电极为负极,发生还原反应
B. 充电时,从电极通过双极膜到达催化电极发生反应
C. 放电时,催化电极上的反应为
D. 充电时,电极上的反应为
【答案】C
【解析】
【分析】由图知,该电池在放电时,作负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为,催化电极作为正极得电子,发生还原反应,电极反应式为,充电时,作为阴极,双极膜在工作时催化解离为和,氢离子移向阴极,电极反应式为,催化电极为阳极,双极膜在工作时催化解离为和,氢氧根移向阳极,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.由分析知,放电时,电极为负极,发生氧化反应,A错误;
B.由分析知,充电时,从双极膜向催化电极移动,并发生反应,OH-离子不能通过双极膜,B错误;
C.由分析知,放电时,催化电极上的反应为 ,C正确;
D.充电时,电极上的反应为,D错误;
故选C。
7. 优黄原酸(结构简式如下图所示)的钙盐和镁盐,是天然染料“印度黄”中的主要着色成分。
下列有关优黄原酸的说法正确的是
A. 分子式为 B. 分子中含有6个手性碳原子
C. 能与溶液发生显色反应 D. 该物质最多消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.由优黄原酸的结构简式可知其分子式为,A错误;
B.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,该分子中含有5个手性碳原子,位置为,B错误;
C.该分子中含有酚羟基,能与溶液发生显色反应,C正确;
D.该分子中含有1个酚羟基和1个羧基可以和NaOH反应,则该物质最多消耗,D错误;
故选C。
8. 将离子液体用作高性能电解质,构筑新型高安全性的电化学器件。一种离子液体的结构如图所示,已知X、Y、Z、M和W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、M为同周期相邻元素,且M的氧化物能引起光化学烟雾,下列说法一定正确的是
A. 若将阳离子换成,化合物熔沸点升高
B. 氢化物的沸点:
C. 该阴离子中,Y原子最外层不满足稳定结构
D. 最高价氧化物对应水化物酸性:
【答案】A
【解析】
【分析】由离子液体的结构可知,X、W均形成1个价键,所以X、W为H或第ⅦA族元素,即W为F或Cl;X为H;M的氧化物能造成光化学烟雾可知M为N,X、Y、Z、M和W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、M为同周期相邻元素,Y与4个F或Cl各形成一个价键,且形成的阴离子带一个单位的负电荷,则Y为第ⅢA族元素,且原子序数小于M,所以Y为B;Z形成4个价键,为第ⅣA主族元素,所以Z为原子序数小于M,所以Z为C;综上所述,X为H、Y为B、Z为C、M为N、W为F或Cl。
【详解】A.原离子液体的阳离子为有机阳离子,与阴离子形成离子化合物,但有机阳离子体积大(离子半径大),离子键弱,熔沸点较低,若换成,半径小,与阴离子形成的离子键较强,熔沸点会升高,A正确;
B.Z为C,C的氢化物(烃)较多,C原子数目较大的烃为固态,沸点比HF、HCl、NH3(或N2H4)高,故B错误;
C.阴离子为或者,B最外层3个电子,与4个F或者Cl形成4个共价键(有一个是配位键),最外层满足,F或者Cl最外层7个电子,与B形成1个共价键,最外层满足,C错误;
D.最高价氧化物对应水化物酸性,W如果是F元素则无最高价氧化物对应水化物,D错误;
故选A。
9. 下列选项中实验仪器的使用及操作不正确的是
A. 验证牺牲阳极法 B. 灼烧海带
C. 量取12.50 mL NaOH溶液 D. 制取明矾晶体的结晶装置
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中铁钉与锌皮直接接触,并共同置于含饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾的琼脂中。锌的金属活动性强于铁,锌作负极并优先被氧化,铁作正极而受到保护,因此该装置能够验证牺牲阳极法,A正确;
B.灼烧海带时,应将坩埚置于泥三角上加热,不用垫陶土网,B错误;
C.图中滴定管的活塞明确标注为聚四氟乙烯活塞。聚四氟乙烯活塞滴定管为酸碱通用滴定管,能精确量取12.50 mL NaOH溶液,C正确;
D.图中晶体由细线悬挂在饱和明矾溶液内部。制备较大明矾晶体时,可将选取的晶种用细线系好并悬挂于饱和溶液中,避免晶种贴靠容器壁或底部,D正确;
故选B。
10. 氮及其化合物的部分转化关系如图所示:
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 分子中所含的孤电子对数为
B. 溶液中所含有的离子数目小于
C. 2 mol NO与充分反应后所得的产物分子数为
D. 溶液中阴离子数目约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1个中含一对孤电子对,题目没有指明是否为标准状况,22.4 L 的物质的量不一定是1 mol,只有在标准状况下,1 mol 才含对孤电子对,A错误;
B.溶液体积未知,无法计算的物质的量,即无法计算其数目,B错误;
C.反应生成的会进一步发生二聚反应,导致最终产物分子数小于,C错误;
D.是强酸,完全电离为和,溶液中的物质的量为,即,水的电离产生的数量极少,可忽略,因此总阴离子数目约为,D正确;
故答案选D。
11. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 图①装置用于制取Fe(OH)3胶体
B. 图②装置析出[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O晶体
C. 图③装置探究浓度对化学反应速率的影响
D. 图④装置用于测定葡萄酒中CH3CH2OH的含量
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧化铁胶体的制备方法是通过在沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,然后停止加热,A错误;
B.乙醇可以降低在水中的溶解度,而让其结晶析出,B正确;
C.铁在常温下,遇到浓硫酸会发生钝化,导致反应停止,此实验不能探究浓度对化学反应速率的影响,C错误;
D.葡萄酒中除了含有乙醇以外,还含有葡萄糖、多酚等多种还原剂,均能被高锰酸钾氧化,D错误;
故选B。
12. 华中科技大学科研团队研究了在催化剂表面吸附的历程,通过计算机模拟出的一种机理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 能降低该反应的活化能
B. 决定该吸附历程速率的步骤是
C. 吸附在催化剂表面的解吸时放出能量
D. 该吸附历程是的氧化过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,A正确;
B.由图知,这一步骤的反应活化能最大,反应最慢,决定该吸附历程的速率,B正确;
C.由吸附历程知,得到吸附状态的过程放出能量,那么吸附在催化剂表面的解吸时需吸收能量,C错误;
D.该吸附历程中硫的化合价升高,是的氧化过程,D正确;
故选C。
13. 硫化汞的立方晶系型晶胞如图所示,晶胞参数为,P原子的分数坐标为,阿伏加德罗常数的值用表示。下列说法正确的是
A. S原子的配位数是12 B. M原子的分数坐标为
C. 晶体密度 D. S与之间的最短距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.从晶胞图可以看出,每个S原子周围紧邻且等距的Hg原子有4个,S原子配位数是4,A错误;
B.根据题干信息,P原子分数坐标为,将晶胞图和投影图结合可以看出,M原子的分数坐标为,B错误;
C.从晶胞图可以看出,每个晶胞中包含的Hg原子个数个,包含的S原子个数为4个。晶体密度,其中是一个晶胞中的单元数,对该晶体为4,是晶胞中单元的摩尔质量,对于该晶体,是晶体的体积,对该晶体。代入上式可得,C错误;
D.从晶胞图可以看出,S与Hg之间的最短距离为体对角线的四分之一,则二者的最短距离为,D正确;
故答案选D。
14. 室温下,向10mL 0.1mol/L的H2SO3溶液中滴加0.1mol/L的NaOH溶液,各含硫微粒分布系数(平衡时某微粒的物质的量占各微粒物质的量之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅱ表示HSO的分布系数随pH的变化
B. Ka2(H2SO3)的数量级为10−8
C. pH=7时,c(Na+)<3c(SO)
D. 当加入的NaOH的体积为20mL时,c(H+)+ c(HSO)+ c(H2SO3)<c(OH-)
【答案】C
【解析】
【分析】向亚硫酸溶液中滴加NaOH溶液,亚硫酸物质的量浓度逐渐减小,亚硫酸氢根物质的量浓度逐渐增大,因此曲线Ⅰ为亚硫酸,曲线Ⅱ为亚硫酸氢根,再继续加NaOH溶液,亚硫酸氢根物质的量浓度减小,亚硫酸根物质的量浓度增大,因此曲线Ⅲ为亚硫酸根,据此回答。
【详解】A.根据前面分析曲线Ⅱ表示的分布系数随pH的变化,A正确;
B.在pH=7.2时,亚硫酸氢根物质的量浓度和亚硫酸根物质的量浓度相等,则Ka2(H2SO3)= =c(H+)=1×10−7.2,因此Ka2(H2SO3)的数量级为10−8,B正确;
C.pH=7时,根据电荷守恒和pH=7得到,又由于pH=7时,因此,C错误;
D.当加入的NaOH的体积为20mL时,NaOH与H2SO3恰好完全反应生成Na2SO3,则根据物料守恒,①,根据电荷守恒有②,①带入②可得,则,D正确;
故选C。
二、解答题
15. 广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼钒铁.以钒矿石为原料制备的工艺流程如下:
已知:i.“焙烧”后,固体中主要含有;“酸浸”后钒以形式存在,“中和、还原”后钒以形式存在.
ii.有机溶剂对四价钒具有高选择性,且萃取而不萃取.
iii.多钒酸铵微溶于冷水,易溶于热水.
iv.该工艺条件下,溶液中金属离子(浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
金属离子
开始沉淀
1.9
7.0
11.9
8.1
完全沉淀
3.2
9.0
13.9
10.1
回答下列问题:
(1)“破碎”的目的是_____________________________________.
(2)“中和、还原”时,参与反应的离子方程式为_________________________________.
(3)洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤,目的是______________________________.的空间结构为_______________形.
(4)“氧化”时,每消耗(本身被还原为),可得到_______________.
(5)流程中可循环使用的物质有__________________________________.
(6)“萃取”分离后,所得“水相”中含有丰富的金属资源,经三道工序可回收溶液.请根据题给信息,参照上述工艺流程,将下列工艺流程补充完整(可供选用的试剂:溶液、溶液、溶液).
_________________________________________.
【答案】(1)减小固体颗粒粒径(或增大固体表面积),提高焙烧速率
(2)
(3) ①. 降低多钒酸铵的溶解度,减少损失 ②. 正四面体
(4)6 (5)(或氨水)、有机溶剂
(6)
【解析】
【分析】钒矿石经破碎、焙烧后,固体中主要含有Fe(VO3)2、Fe(VO3)3、Mn(VO3)2、Ca(VO3)2,加稀硫酸酸浸,钙离子转化为CaSO4经过滤除去,滤液中钒以形式存在,加氨水和铁粉中和还原,该工序pH低于7.0,发生反应 ,且溶液中铁离子和铁反应生成亚铁离子,过滤除去过量的Fe,所得滤液经有机溶剂萃取、反萃取后,VO2+进入水相,加NaClO3氧化将转化为,加氨水沉钒,生成的多钒酸氨煅烧生成V2O5,据此分析解答。
【小问1详解】
“破碎”的目的是减小固体颗粒粒径(或增大固体表面积),提高焙烧速率;
【小问2详解】
根据分析,“中和、还原”时,被铁还原,化合价降低,得VO2+,离子方程式为;
【小问3详解】
洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤,目的是降低多钒酸铵的溶解度,减少溶解损失;中N原子为sp3杂化,离子为正四面体构型;
【小问4详解】
NaClO3将VO2+氧化为并得到还原产物NaCl,根据电子得失守恒可得出关系式:NaClO3~6,故“氧化”时,每消耗106.5g(即1mol)NaClO3,可得到6mol;
【小问5详解】
循环使用的物质具有“既消耗,又生成”的特点,根据流程图可发现有机溶剂P204具有该特点;分析“煅烧”过程,铵盐分解有氨气放出,可知NH3(或氨水)在流程中也可循环使用;
【小问6详解】
“萃取”分离后,所得“水相”中的金属离子有Mn2+、Fe2+和少量的Ca2+,欲得到MnSO4溶液,需除去杂质Fe2+、Ca2+,第一道工序已经除去Ca2+,说明后续工序应除去Fe2+。又结合各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH,可知需将Fe2+氧化为Fe3+。为了不引入杂质离子,氧化剂可选择H2O2溶液。再调溶液的pH,使Fe3+转变成Fe(OH)3沉淀。为了不引入杂质离子,利用MnO调pH,所以补充完整的流程图为:。
16. ClO2是一种优良的消毒剂,极不稳定,温度稍高或浓度稍高时易发生爆炸分解,常常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示。
已知:ClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃。
请回答:
(1)仪器A的名称为___________,仪器B的作用是___________。
(2)冰水浴冷却的目的是___________(写出两种)。
(3)制备过程中需要持续通入空气,目的是___________。
(4)A中生成ClO2的化学方程式是___________。
(5)H2O2表现出的作用是___________。
(6)ClO2是国际上公认的最理想的氯系消毒剂,可用于医疗卫生、食品加工、污水处理饮水消毒等,试用离子方程式表示其消除工业污水中的KCN污染的原理___________。
(7)实验表明,反应开始时在三颈烧瓶中加入少量浓盐酸,ClO2的生成速率大大提高。则加入的浓盐酸的作用是___________。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 防止倒吸
(2)减少H2O2的分解;降低NaClO2的溶解度;增加ClO2的溶解度(任写两种)
(3)稀释ClO2防止浓度过高爆炸分解或将生成气体吹入NaOH溶液中充分反应,提高利用率
(4)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
(5)还原剂 (6)2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-
(7)催化剂
【解析】
【分析】氯酸钠(NaClO3)在酸性条件下与过氧化氢反应生成二氧化氯,ClO2与氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2,NaClO2的溶解度随温度升高而增大,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到晶体NaClO2·3H2O.
【小问1详解】
根据仪器A的结构特点可知其为三颈烧瓶;ClO2易与NaOH溶液反应,容易发生倒吸,装置B短进长出可以防止倒吸;
【小问2详解】
冰水浴冷却可以降低NaClO2的溶解度,减少H2O2的分解,增加ClO2的溶解度,减少ClO2的分解;
【小问3详解】
持续通入空气可以稀释ClO2防止浓度过高爆炸分解,同时也可以将生成气体吹入NaOH溶液中充分反应,提高利用率;
【小问4详解】
装置A中氯酸钠(NaClO3)在酸性条件下与过氧化氢反应生成二氧化氯,根据电子守恒、元素守恒可得化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;
【小问5详解】
该反应中H2O2中的O元素化合价升高被氧化,所以H2O2表现还原性;
【小问6详解】
根据题意可知ClO2可以将CN-氧化为N2,同时产生二氧化碳,根据电子守恒可知ClO2和CN-的系数比为1:1,再结合元素守恒可得离子方程式为2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;
【小问7详解】
浓盐酸可以大幅度加快反应速率,推测应为催化剂。
17. 氨气是重要的基础化工品,请结合信息回答问题。
(1)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物,在尿素合成塔中发生的反应可表示为
第一步: ΔH1=-119.2kJ/mol;
第二步: ΔH2=+15.5kJ/mol;
①已知第一步反应为快速反应,第二步反应为慢速反应,其中活化能较大的是第___________步,则 ΔH3=___________kJ/mol;第二步能自发进行的条件是___________。(填“高温”或“低温”或“任何温度”)
②对于第一步反应,混合气体中氨气体积分数随时间变化如图所示,则vA(正)___________vB(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)T℃,在2L的密闭容器中,通入和,保持体积不变,发生反应,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),10min时反应刚好达到平衡,此时H2O的物质的量为0.5mol,则:
①NH3的平衡转化率为___________,0~10min的平均反应速率___________
②能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A. B.混合气体的密度不再发生变化
C.CO2的体积分数在混合气体中保持不变 D.单位时间内消耗同时生成
(3)科学家推出合成氨反应在接近平衡时净反应速率方程式为:v(NH3)=k1p(N2)[]α−k2[](1−α),k1、k2分别为正、逆反应速率常数,p代表各组分的分压,如,其中x(B)为平衡体系中B的物质的量分数,p为平衡总压强16MPa,以铁为催化剂时α=0.5,一定条件下,向容器中充入。和的混合气体,平衡时氨气的物质的量分数为25%,试计算___________(MPa)-2。(保留小数点后三位)
【答案】(1) ①. 二 ②. -103.7 ③. 高温 ④. >
(2) ①. 50% ②. 0.025mol·L-1·min-1 ③. BC
(3)0.007
【解析】
【小问1详解】
①活化能越大反应速率越慢,第二步反应为慢速反应,则活化能较大的是第二步;由盖斯定律,第一步+第二步可得目标方程,ΔH3=ΔH1+ΔH2=-119.2+15.5=-103.7kJ/mol;第二步气体分子数增大则ΔS>0,ΔH2>0,能自发进行的条件是高温;
②A点氨气体积分数大于B的氨气体积分数,说明A点未达到平衡,反应正向进行,B点达到平衡状态,反应过程中正反应速率逐渐减小,即A点正反应速率大于B点的正反应速率,vA(正)> vB(逆);
【小问2详解】
①平衡时H2O的物质的量为0.5mol,则消耗n(NH3)=1mol,NH3的平衡转化率为,消耗n(CO2)= 0.5mol,0~10min的平均反应速率;
②A.n(CO2):n(NH3)=(1-a):(2-2a)=1:2是定值,不能说明是否达到平衡状态,故A错误;
B.尿素是固体,混合气体的质量是变量,容器体积不变,密度是变量,混合气体的密度不再发生变化,说明反应一定达到平衡状态,故B正确;
C.混合气体中CO2的体积分数为,所以混合气体二氧化碳的体积分数是变量,CO2的体积分数在混合气体中保持不变,反应一定达到平衡状态,故C正确;
D.单位时间内消耗2molNH3,同时生成1molH2O,两者描述的均为正反应速率,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故D错误;
故答案为:BC;
【小问3详解】
因为氨气的体积分数为25%,则N2体积分数为×75%,H2体积分数为×75%,P(NH3)=16×25%=4MPa,P(N2)=16××75%=3MPa,P(H2)=16××75%=9MPa,当平衡时v(NH3)=k1p(N2)[]α−k2[](1−α)=0,则k1p(N2)[]α=k2[](1−α),以铁为催化剂时α=0.5,。
18. 有机物 G 是一种合成药物的重要中间体,其合成路线如图所示:回答下列问题:
(1)有机物 A 的名称为___________。
(2)B→C 的化学方程式为_______,D 中含氧官能团的名称为___________。
(3)C→D 的过程为先发生_______反应,再发生水解反应,最后发生消去反应,写出消去过程中另一种有机副产物的结构简式:___________。
(4)有机物 H 是 F 与足量氢气加成反应的产物,H 中含有___________个手性碳原子(手性碳指:连有四个不同的基团的碳原子)。
(5)化合物 C 的同分异构体中,写出同时满足下列条件的结构简式___________(任写一种)。
①能与 NaHCO3溶液发生反应产生 CO2;
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应且水解产物酸化后可使 FeCl3 溶液显紫色;
③核磁共振氢谱有 6 组峰,且峰面积之比为 6:2:2:2:1:1。
(6)请参照上述合成信息,以苯、及 CH3MgBr为原料设计的合成路线(要求:不超过 3 步,无机试剂任选)___________ 。
【答案】(1)2-甲基苯酚(或邻甲基苯酚)
(2) ①. + ②. 醚键和羧基
(3) ①. 加成 ②.
(4)6 (5)(或、、)
(6)
【解析】
【分析】结合A→B→C可知A→B为A中酚羟基中的H被CH3I中的-CH3取代,则B为。结合流程图中物质结构的区别和转化条件分析解答。根据逆合成分析法:可由在TsOH作用下与CH3MgBr反应得到,可由在催化剂作用下发生类似E→F的反应得到,可由苯和发生类似B→C的反应制得,据此分析解答。
【小问1详解】
有机物A为,名称为2-甲基苯酚(或邻甲基苯酚),故答案为:2-甲基苯酚(或邻甲基苯酚);
【小问2详解】
B()和发生开环加成反应生成C(),B→C的化学方程式为+;D ()中含氧官能团有醚键和羧基,故答案为:+;醚键和羧基;
【小问3详解】
C()→D ()过程中,是C先与CH3CH2MgBr发生加成反应,再发生水解反应,最后发生消去反应得到D。消去过程中另一种有机副产物的结构简式为,故答案为:加成;;
【小问4详解】
F为,有机物H是F与足量氢气加成反应的产物,则H为,H中含有6个手性碳原子,如图*所示,故答案为:6;
【小问5详解】
C为,其同分异构体满足:
①能与NaHCO3溶液发生反应产生CO2,则至少含一个-COOH;
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应且水解产物酸化后可使FeCl3溶液显紫色,发生显色反应,则必含结构;
③核磁共振氢谱有6组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶2∶1∶1,则必含两个甲基且对称;
满足条件的有、、、 ,故答案为:(或、、);
【小问6详解】
根据逆合成分析法:可由在TsOH作用下与CH3MgBr反应得到,可由在催化剂作用下发生类似E→F的反应得到,可由苯和发生类似B→C的反应制得,因此以苯、及CH3MgBr为原料合成路线为,故答案为:。
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绝密★启用前
贺阳教育兰州校区2025-2026学年第一学期
高三年级1月份考试化学(学科)试题
本卷满分100分,考试时间75分钟。
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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 S32 Hg201
一、单选题
1. 下列文物的材质属于天然有机高分子的是
A.铜奔马
B.汉竹简
C.莲花形玻璃托盏
D.垂鳞纹秦公铜鼎
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 用电子式表示CsCl的形成过程:
B. OF2分子的VSEPR模型为
C. 用电子云轮廓图表示键的形成:
D. Mn2+的价电子轨道表示式:
3. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
4. 实验室制取下列气体,所选的反应试剂、制备装置与收集方法合理的是
选项
气体
反应试剂
制备装置
收集方法
A
石灰石、稀硫酸
b
e
B
、浓盐酸
b
d
C
、
a
e
D
Cu、浓硝酸
c
f
A. A B. B C. C D. D
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶于氢碘酸:
B. 溶液中加入氨水:
C. 漂白粉溶液除废气中的:
D. Al粉溶于过量NaOH溶液:
6. 水系电池在碳循环方面具有广阔的应用前景。该电池的示意图如下,其中双极膜在工作时催化解离为和,并在直流电场的作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. 放电时,电极为负极,发生还原反应
B. 充电时,从电极通过双极膜到达催化电极发生反应
C. 放电时,催化电极上的反应为
D. 充电时,电极上的反应为
7. 优黄原酸(结构简式如下图所示)的钙盐和镁盐,是天然染料“印度黄”中的主要着色成分。
下列有关优黄原酸的说法正确的是
A. 分子式为 B. 分子中含有6个手性碳原子
C. 能与溶液发生显色反应 D. 该物质最多消耗
8. 将离子液体用作高性能电解质,构筑新型高安全性的电化学器件。一种离子液体的结构如图所示,已知X、Y、Z、M和W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z、M为同周期相邻元素,且M的氧化物能引起光化学烟雾,下列说法一定正确的是
A. 若将阳离子换成,化合物熔沸点升高
B. 氢化物的沸点:
C. 该阴离子中,Y原子最外层不满足稳定结构
D. 最高价氧化物对应水化物酸性:
9. 下列选项中实验仪器的使用及操作不正确的是
A. 验证牺牲阳极法 B. 灼烧海带
C. 量取12.50 mL NaOH溶液 D. 制取明矾晶体的结晶装置
10. 氮及其化合物的部分转化关系如图所示:
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 分子中所含的孤电子对数为
B. 溶液中所含有的离子数目小于
C. 2 mol NO与充分反应后所得的产物分子数为
D. 溶液中阴离子数目约为
11. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 图①装置用于制取Fe(OH)3胶体
B. 图②装置析出[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O晶体
C. 图③装置探究浓度对化学反应速率的影响
D. 图④装置用于测定葡萄酒中CH3CH2OH的含量
12. 华中科技大学科研团队研究了在催化剂表面吸附的历程,通过计算机模拟出的一种机理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 能降低该反应的活化能
B. 决定该吸附历程速率的步骤是
C. 吸附在催化剂表面的解吸时放出能量
D. 该吸附历程是的氧化过程
13. 硫化汞的立方晶系型晶胞如图所示,晶胞参数为,P原子的分数坐标为,阿伏加德罗常数的值用表示。下列说法正确的是
A. S原子的配位数是12 B. M原子的分数坐标为
C. 晶体密度 D. S与之间的最短距离为
14. 室温下,向10mL 0.1mol/L的H2SO3溶液中滴加0.1mol/L的NaOH溶液,各含硫微粒分布系数(平衡时某微粒的物质的量占各微粒物质的量之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线Ⅱ表示HSO的分布系数随pH的变化
B. Ka2(H2SO3)的数量级为10−8
C. pH=7时,c(Na+)<3c(SO)
D. 当加入的NaOH的体积为20mL时,c(H+)+ c(HSO)+ c(H2SO3)<c(OH-)
二、解答题
15. 广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼钒铁.以钒矿石为原料制备的工艺流程如下:
已知:i.“焙烧”后,固体中主要含有;“酸浸”后钒以形式存在,“中和、还原”后钒以形式存在.
ii.有机溶剂对四价钒具有高选择性,且萃取而不萃取.
iii.多钒酸铵微溶于冷水,易溶于热水.
iv.该工艺条件下,溶液中金属离子(浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:
金属离子
开始沉淀
1.9
7.0
11.9
8.1
完全沉淀
3.2
9.0
13.9
10.1
回答下列问题:
(1)“破碎”的目的是_____________________________________.
(2)“中和、还原”时,参与反应的离子方程式为_________________________________.
(3)洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤,目的是______________________________.的空间结构为_______________形.
(4)“氧化”时,每消耗(本身被还原为),可得到_______________.
(5)流程中可循环使用的物质有__________________________________.
(6)“萃取”分离后,所得“水相”中含有丰富的金属资源,经三道工序可回收溶液.请根据题给信息,参照上述工艺流程,将下列工艺流程补充完整(可供选用的试剂:溶液、溶液、溶液).
_________________________________________.
16. ClO2是一种优良的消毒剂,极不稳定,温度稍高或浓度稍高时易发生爆炸分解,常常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示。
已知:ClO2熔点-59℃、沸点11℃;H2O2沸点150℃。
请回答:
(1)仪器A的名称为___________,仪器B的作用是___________。
(2)冰水浴冷却的目的是___________(写出两种)。
(3)制备过程中需要持续通入空气,目的是___________。
(4)A中生成ClO2的化学方程式是___________。
(5)H2O2表现出的作用是___________。
(6)ClO2是国际上公认的最理想的氯系消毒剂,可用于医疗卫生、食品加工、污水处理饮水消毒等,试用离子方程式表示其消除工业污水中的KCN污染的原理___________。
(7)实验表明,反应开始时在三颈烧瓶中加入少量浓盐酸,ClO2的生成速率大大提高。则加入的浓盐酸的作用是___________。
17. 氨气是重要的基础化工品,请结合信息回答问题。
(1)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物,在尿素合成塔中发生的反应可表示为
第一步: ΔH1=-119.2kJ/mol;
第二步: ΔH2=+15.5kJ/mol;
①已知第一步反应为快速反应,第二步反应为慢速反应,其中活化能较大的是第___________步,则 ΔH3=___________kJ/mol;第二步能自发进行的条件是___________。(填“高温”或“低温”或“任何温度”)
②对于第一步反应,混合气体中氨气体积分数随时间变化如图所示,则vA(正)___________vB(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)T℃,在2L的密闭容器中,通入和,保持体积不变,发生反应,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),10min时反应刚好达到平衡,此时H2O的物质的量为0.5mol,则:
①NH3的平衡转化率为___________,0~10min的平均反应速率___________
②能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A. B.混合气体的密度不再发生变化
C.CO2的体积分数在混合气体中保持不变 D.单位时间内消耗同时生成
(3)科学家推出合成氨反应在接近平衡时净反应速率方程式为:v(NH3)=k1p(N2)[]α−k2[](1−α),k1、k2分别为正、逆反应速率常数,p代表各组分的分压,如,其中x(B)为平衡体系中B的物质的量分数,p为平衡总压强16MPa,以铁为催化剂时α=0.5,一定条件下,向容器中充入。和的混合气体,平衡时氨气的物质的量分数为25%,试计算___________(MPa)-2。(保留小数点后三位)
18. 有机物 G 是一种合成药物的重要中间体,其合成路线如图所示:回答下列问题:
(1)有机物 A 的名称为___________。
(2)B→C 的化学方程式为_______,D 中含氧官能团的名称为___________。
(3)C→D 的过程为先发生_______反应,再发生水解反应,最后发生消去反应,写出消去过程中另一种有机副产物的结构简式:___________。
(4)有机物 H 是 F 与足量氢气加成反应的产物,H 中含有___________个手性碳原子(手性碳指:连有四个不同的基团的碳原子)。
(5)化合物 C 的同分异构体中,写出同时满足下列条件的结构简式___________(任写一种)。
①能与 NaHCO3溶液发生反应产生 CO2;
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应且水解产物酸化后可使 FeCl3 溶液显紫色;
③核磁共振氢谱有 6 组峰,且峰面积之比为 6:2:2:2:1:1。
(6)请参照上述合成信息,以苯、及 CH3MgBr为原料设计的合成路线(要求:不超过 3 步,无机试剂任选)___________ 。
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