内容正文:
北京市育英学校2026届高三化学学科统测二
2025.9
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Fe-56
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 设表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,完全燃烧后生成的分子个数约为
B. 与含有的中子数均为
C. 溶液中含有个
D. 盐酸与足量共热,转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标况下乙醇为液体,不能使用气体摩尔体积,故A错误;
B.D2O与H218O的摩尔质量均为20g/mol,故20gD2O与20gH218O的物质的量均为,且两者中均含10个中子,故1mol两者中均含10NA个中子,故B正确;
C.溶液体积未知,无法计算离子个数,故C错误;
D.50mL 12mol•L-1盐酸与足量MnO2共热反应一段时间后,盐酸浓度变小,无法继续反应,转移的电子数小于,故D错误;
故选:B。
2. 下列化学用语不正确的是
A. NaOH的电子式: B. 基态Cl原子的价电子轨道表示式:
C. 基态的价电子排布式: D. 2-甲基-2-丁烯的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaOH是离子化合物,其电子式:,A项正确;
B.氯原子是17号元素,其价电子轨道表示式为,B项正确;
C.铁元素是26号元素,基态的价电子排布式:,C项错误;
D.2-甲基-2-丁烯的结构简式:,D项正确;
故答案选C项。
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 由水电离的c(H+)=10−12 mol∙L−1的溶液中:Na+、NH、Cl-、K+
B. 无色溶液中:Na+、K+、Cr2O、NO
C. 含有I-的溶液中:H+、Na+、Cl-、NO
D. pH=14的溶液中:K+、ClO-、CO、Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A.由水电离的c(H+)=10−12 mol∙L−1的溶液,可能是酸溶液,可能是碱溶液,NH与OH-反应生成氨水,故A不符合题意;
B.Cr2O是橙红色,故B不符合题意;
C.I-与H+、NO发生氧化还原反应,故C不符合题意;
D.pH=14的溶液,溶液中存在OH-,K+、ClO-、CO、Cl-都大量共存,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
4. 下列说法不正确的是
A. 同种原子的原子轨道能量:1s<2s<3s<4s
B. 在电子云图中,用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
C. 原子中,电子从的状态跃迁到的状态时,将释放能量
D. 和的VSEPR模型相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.能层数越大,离原子核越远,能量越高,故同种原子的原子轨道能量:1s<2s<3s<4s,A项正确;
B.在电子云图中,小黑点表示电子在核外空间中出现的概率,B项错误;
C.根据A选项可知,电子从的状态跃迁到的状态,为由能量较高状态变为能量较低状态,将释放能量,C项正确;
D.二者中心原子均为sp3杂化,且4个配位原子均为同种原子,故VSEPR模型均为正四面体,D项正确;
答案选B。
5. 下列有关钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 生铁比纯铁容易生锈
B. 钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜,不能保护内层金属
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时,正极反应式为:O2+2H2O+4e-== 4OH-
D. 为保护地下钢管不受腐蚀,可使其与直流电源正极相连
【答案】D
【解析】
【详解】A. 生铁中含有C、Fe,生铁和电解质溶液构成原电池,Fe作负极而加速被腐蚀,纯铁不易构成原电池,所以生铁比纯铁易生锈,故A正确;
B.钢铁和空气、水能构成原电池导致钢铁被腐蚀,钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜不能隔绝空气,所以不能保护内层金属,故B正确;
C.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-═4OH-,故C正确;
D.作电解池阳极的金属加速被腐蚀,作阴极的金属被保护,为保护地下钢管不受腐蚀,可使其与直流电源负极相连,故D错误;
故选D。
6. 工业上通常利用反应来获得单质铝,反应时还需要向(熔点2050℃)中添加以降低熔化温度。下列有关说法不正确的是
A. 和熔化时会破坏离子键
B. 制得的Al是金属晶体,由“自由电子”和之间强的相互作用而形成
C. 的中心离子是,其配位数为6
D. 可将该反应中的换成(熔点194℃)进行电解获得单质铝
【答案】D
【解析】
【详解】A.和是离子化合物,熔化时会破坏离子键,A项正确;
B.通过“电子气理论”理解,Al是金属晶体,由“自由电子”和之间强的相互作用而形成,B项正确;
C.的中心离子是,其配位数为6,C项正确;
D.AlCl3是共价化合物,熔融时不能电离,所以不能将Al2O3换成AlCl3,D项错误;
故答案选D 。
7. 除去下列物质中所含的杂质,选用的试剂正确的是
选项
物质(杂质)
试剂
A
()
饱和溶液
B
()
饱和溶液
C
溶液()
Fe粉
D
溶液()
溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.会与饱和溶液反应生成,消耗原物质,不符合除杂要求,应该用饱和溶液除杂,A错误;
B.会与饱和溶液反应生成,消耗原物质,不符合除杂要求,应该用饱和溶液除杂,B错误;
C.与粉反应生成,过量的粉可通过过滤除去,符合除杂要求,C正确;
D.和均能与溶液反应,消耗原物质,不符合除杂要求,D错误;
故选C。
8. 下列图示的实验操作,不能实现相应实验目的的是
A.鉴别甲苯与己烷
B.研究浓度对的影响
C.检验与浓加热至170℃的产物乙烯
D.比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使高锰酸钾溶液褪色;己烷和酸性高锰酸钾不反应,高锰酸钾不褪色,因此可以鉴别,能实现实验目的,A不符合题意;
B.该可逆反应中,先加入KSCN溶液使平衡正向移动溶液变红,再滴加少量NaOH溶液, 会消耗生成,降低浓度,溶液红色变浅,可通过颜色变化研究浓度对该平衡的影响,能实现实验目的,B不符合题意;
C.乙醇与浓硫酸170℃加热制乙烯时,浓硫酸具有强氧化性,会生成等还原性杂质,同时挥发的乙醇也具有还原性,和乙醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,未除去这些干扰物就直接通入酸性高锰酸钾,无法证明使溶液褪色的是乙烯,不能实现实验目的,C符合题意;
D.试管内分别放置对应固体,碳酸钠不产生使澄清石灰水变浑浊的,碳酸氢钠受热分解产生使澄清石灰水变浑浊的,可证明碳酸氢钠热稳定性弱于碳酸钠,能实现实验目的,D不符合题意;
故选C。
9. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 向酸性溶液中滴加溶液,溶液褪色:
B. 向沸水中滴加饱和溶液,胶体:
C. 向银氨溶液中滴加乙醛,水浴加热,析出光亮银镜:
D. 用作潜水艇供氧剂:;
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A. 酸性溶液与溶液反应生成二氧化碳、Mn2+和水,则离子方程式为:,A正确;
B. 向沸水中滴加饱和溶液得到胶体:则,B不正确;
C.银氨溶液与乙醛经水浴加热,得到乙酸铵、银、氨气和水:,C正确;
D. 能分别与水、二氧化碳反应生成氧气,可作供氧剂:;,D正确;
答案选B。
10. 海洋生物参与氮循环过程如图所示:
下列说法不正确的是
A. 反应②中有极性键断裂和非极性键生成
B. 反应③中可能有氧气参与反应
C. 反应①~⑤中包含3个氧化还原反应
D. 等量参加反应,反应④转移电子数目比反应⑤多
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应②中NH2OH→N2H4,NH2OH中有N-O极性键断裂,N2H4中有N-N非极性键生成,故A正确;
B.反应③中N2H4→N2,N元素化合价上升,N2H4是还原剂,可能需要氧化剂O2参与反应,故B正确;
C.反应①~⑤中②、③、④、⑤是氧化还原反应,故C错误;
D.④中N元素由+3价降低到−1价,⑤中N元素由+3价降低到0价,等量参加反应,反应④转移电子数目比反应⑤多,故D正确;
答案为C。
11. 是重要的化工原料,工业上用CO与在催化剂作用下合成,其反应为:。按向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是
A. B. 该反应的
C. 平衡常数: D. 在C点时,CO转化率为75%
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应正反应为气体分子数减小的反应,温度相同时,压强越大,平衡正向移动程度越大,体积分数越大。300℃时对应体积分数大于,故,A错误;
B.压强相同时,升高温度,体积分数减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关,A点温度低于B点,正反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,故平衡常数,C错误;
D.设初始充入1 mol CO、2 mol H2,CO转化量为,列三段式得:
C点CH3OH的体积分数为50%,恒温恒压下体积分数等于物质的量分数,因此: , 解得,即CO的转化率为,D正确;
故选D。
12. 石墨炔是一类新型碳材料。一种具有弯曲碳碳三键结构的二维多孔石墨炔合成路线如图。下列说法不正确的是
A. 均三甲苯的核磁共振氢谱有两组峰
B. 反应条件1为、,反应条件2为光照
C. 方框中C原子的杂化方式变化趋势为:
D. ⑥的反应类型为加聚反应
【答案】D
【解析】
【分析】分析反应路线及物质结构:起始物:均三甲苯(1,3,5-三甲苯),分子式为,结构高度对称。反应①:均三甲苯在条件1下生成含有三个溴原子取代在苯环上的产物。这是苯环上的亲电取代反应。反应②:产物在条件2下,甲基上的氢原子被溴原子取代,生成含有基团的产物。这是侧链上的自由基取代反应。反应③:基团在水溶液中发生水解反应,生成基团。反应④:基团被氧化为醛基。反应⑤:醛基转化为含有碳碳三键的基团()。反应⑥:含有碳碳三键的单体发生聚合反应,形成二维多孔石墨炔。据此分析以下各选项;
【详解】A.均三甲苯(1,3,5-三甲苯)分子具有高度对称性。分子中含有两类氢原子:一类是三个甲基()上的9个氢原子,它们的化学环境完全相同;另一类是苯环上的3个氢原子,它们的化学环境也完全相同。因此,其核磁共振氢谱确实只有两组峰,A正确;
B.反应①是将溴原子引入到苯环上,属于苯环上的亲电取代反应,通常需要路易斯酸(如)作催化剂,试剂为液溴()。反应②是将溴原子引入到甲基(侧链)上,属于自由基取代反应,通常在光照或加热条件下进行,试剂为溴单质()。因此,反应条件1为、,反应条件2为 、光照,B正确;
C.图中方框标示了反应过程中碳原子官能团的演变:反应②前的中间体含有-CH3基团,以及反应③前的中间体含有基团,其中碳原子形成四个单键,为饱和碳原子,杂化方式为。反应④后的中间体含有醛基,其中碳原子形成一个双键()和两个单键,杂化方式为。反应⑤后的中间体含有碳碳三键 ,其中碳原子形成一个三键和一个单键,杂化方式为。所以,方框中碳原子的杂化方式变化趋势确实是 ,C正确;
D选项:.反应⑥是由含有碳碳三键的单体(图中带有基团的分子)生成二维多孔石墨炔的过程。观察反应前后的结构,单体之间通过形成新的碳碳键连接成大分子网络,同时反应物中的溴()原子在生成的二维多孔石墨炔结构中消失了(通常以等形式脱去)。加聚反应(加成聚合反应)的特点是单体间相互加成,不产生小分子副产物,原子利用率为100%。而该反应有溴原子等原子或基团的脱去,不符合加聚反应的定义,D错误;
故选D。
13. 分别依据下列实验事实,得出的结论正确的是
实验事实
结论
A
苯酚和水的浊液中,加碳酸钠溶液,溶液变澄清
苯酚的酸性比碳酸强
B
将“84”消毒液(含NaClO)滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入食醋,红色很快褪为无色
随溶液pH减小,“84”消毒液的氧化能力增强
C
铜放入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸钠固体,溶液变蓝,有明显的气泡放出,铜溶解
硝酸钠可以加快铜与稀硫酸的反应速率
D
向2 mL 0.1 mol/L的硝酸银溶液中加入1 mL0.1 mol/L
NaCl溶液,出现白色沉淀,再加入几滴0.1 mol/L Na2S溶液,有黑色沉淀生成
氯化银的溶解度大于硫化银
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,由强酸制弱酸的反应原理可知,酸性苯酚>碳酸氢钠溶液,A错误;
B、将“84”消毒液(含NaClO)滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入食醋,红色很快褪为无色,说明产生了HClO,随溶液pH减小,“84”消毒液的氧化能力增强,B正确;
C、铜放入稀硫酸中,无明显现象,说明铜和稀硫酸不发生反应,再加入硝酸钠固体,溶液变蓝,有明显的气泡放出,铜溶解,说明硫酸中加入硝酸钠,产生了稀硝酸,铜与稀硝酸反应,生成了硝酸铜的蓝色溶液,同时生成了NO,并不是硝酸钠加快铜与稀硫酸的反应速率,C错误;
D、向2 mL 0.1 mol/L的硝酸银溶液中加入1 mL0.1 mol/LNaCl溶液,出现白色沉淀,再加入几滴0.1 mol/L Na2S溶液,有黑色沉淀生成,根据题中所给硝酸银、氯化钠、硫化钠的用量,可知硝酸银与氯化钠反应,硝酸银过量,过量的硝酸银会与硫化钠反应,生成黑色沉淀,因而与溶解度无关,D错误;
答案选B。
14. 某实验小组探究盐溶液对弱电解质电离的影响,进行了如下图所示的操作。下列说法中不正确的是
资料:ⅰ.向弱电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使弱电解质的电离程度增大,这种现象可称为盐效应;
ⅱ.等浓度的和的盐效应相当;
ⅲ.(无色),和不及应。
A. 加入的目的是排除稀释对溶液颜色的影响
B. 中红色比中浅的原因是、中的盐效应相当,中和生成无色的,使得降低,平衡正向移动
C. 静置一段时间后,发现中红色又变深,可以得出与相比,与化学反应限度更大
D. 基于以上实验可以得出盐效应和化学反应会影响弱电解质的电离
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于平行实验b、c中分别加入0.5mL其它溶液,所以为了排除稀释对溶液颜色的影响,向a中加入了0.5mLH2O,A正确;
B.b、c中加入了等体积等浓度的盐溶液,所以盐效应相同,结合资料信息(无色),c中Fe2+结合SCN-生成Fe(SCN)2,使硫氰化铁的电离平衡向正向移动,所以红色比b中浅,B正确;
C.静置一段时间后,亚铁离子氧化为三价铁离子,使得溶液中亚铁离子减少,平衡逆向移动,三价铁离子增多,平衡逆向移动,则中红色又变深,C错误;
D.根据上述实验现象及C选项,可得到:盐效应和化学反应会影响弱电解质的电离,D正确;
故选C。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 晶体具有周期性的微观结构,表现出许多独特的性质,用于制造各种材料。
(1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。
①1个分子周围等距且最近的分子有___________个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au、面心为Cu,则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为___________。
③如图是冰的结构。下列事实能解释干冰的密度比冰大的是___________(填字母序号)。
a.二氧化碳分子的质量大于水分子
b.干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集
c.水分子极性强,分子间作用力大
d.冰中氢键存在方向性,晶体有较大空隙,空间利用率低
(2)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。
①单晶硅中最小的环上有___________个Si原子。
②单晶硅中含有___________键。
(3)是一种碳的单质。
①1个晶胞中含有___________个分子。
②世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是,小车运行情况如图所示,从处化学键的特点说明其运动原因:______________________。
(4)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。
①NiO的熔点远高于NaCl,结合下表说明理由:______________________。
晶体
离子间距
熔点/℃
NaCl
801
NiO
1960
②设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为(),NiO的摩尔质量为,则晶体的密度为___________(列出计算式)。
③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷:当一个空缺,会有两个被两个所取代,但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为。若该晶体的化学式为,则___________。
【答案】(1) ①. 12 ②. ③. abd
(2) ①. 6 ②. 2
(3) ①. 4 ②. 处通过单键相连,可以绕键轴旋转
(4) ①. NiO和NaCl晶体类型相同;和都是二价离子,和都是一价离子;和间距比和间距更小,NiO晶体中作用力更强 ②. ③. 0.97
【解析】
【小问1详解】
① 干冰晶胞为面心立方最密堆积,以顶点的分子为例,距离最近的分子位于经过该顶点的12个面的面心,共12个。
② 晶胞中顶点Au原子数为,面心Cu原子数为,故Au与Cu原子数之比为1:3。
③ a.分子质量()大于分子质量(g),有利于干冰密度更大,a正确;
b.干冰为分子密堆积,空间利用率高,b正确;
c.分子极性与密度大小无直接关系,c错误;
d.冰中氢键具有方向性,导致晶体内部空隙较大,空间利用率低,密度较小,d正确。
故答案选abd。
【小问2详解】
① 单晶硅结构与金刚石相似,最小的环为六元环,含有6个Si原子。
② 每个Si原子与周围4个Si原子形成4个键,每个键由2个Si原子共享,平均每个Si原子形成2个键,故单晶硅含有键。
【小问3详解】
① 晶胞为面心立方结构,分子位于顶点和面心,1个晶胞中含有的分子数为。
② a处为碳碳单键(键),键呈轴对称,可以绕键轴自由旋转,从而使“车轮”能够滚动。
【小问4详解】
① 影响离子晶体熔点的因素是离子键强弱。NiO和NaCl结构相似,和所带电荷数(均为2)大于和(均为1),且由表格可知NiO的离子间距更小,因此NiO的离子键更大,破坏离子键需要的能量更多,熔点更高。
② NiO晶胞结构与NaCl相似,为面心立方。最近的两个位于面心对角线的一半,设晶胞边长为,则,解得。1个晶胞中含有4个NiO,晶胞质量,晶胞体积,密度。
③ 设样品中有6个,有91个,则Ni原子总数为。根据电荷守恒,正电荷总数为,故的个数为。化学式中,。
16. 工业上,常用以下方法处理硫化氢废气。
Ⅰ.高温热分解法,即在恒温、恒压条件下,
(1)下列不能作为该反应达到平衡状态的标志的是_____。(填字母)
A. 在体系中质量分数保持不变
B. 气体的平均相对分子质量不再变化
C. 气体密度不再变化
D. 的消耗速率与的消耗速率之比为
(2)达到平衡状态后,通入氩气,分析平衡转化率的变化及原因_____。
(3)为提高转化率,常用作催化剂,经过相同时间测定的转化率与温度的关系如图,在以后,有无催化剂的转化率几乎相等,其原因是_____。
II.溶液脱除法,即将含有的废气通入溶液中
(4)脱除并再生的原理如图,写出总反应的化学方程式_____。
(5)如图所示,反应相同时间时,时脱除率下降,推测可能的原因为_____。
(6)当废气中硫化氢浓度较低时,常用纯碱溶液吸收,结合表中数据计算该反应的平衡常数_____。
酸(常温下)
【答案】(1)D (2)该反应是气体体积增大的反应,恒温、恒压条件下通入氩气相当于减小压强,平衡右移,H2S平衡转化率增大
(3)温度过高,催化剂失去活性
(4)2H2S+O22S↓+2H2O
(5)Fe3+在溶液中与H2S发生如下反应:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,ρ(Fe3+)>10g⋅L−1时,溶液中H+浓度增大,H2S的溶解度减小
(6)103
【解析】
【小问1详解】
A.S2在体系中质量分数保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故不符合题意;
B.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积增大的反应,反应中气体的平均相对分子质量减小,则气体的平均相对分子质量不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故不符合题意;
C.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积增大的反应,恒压条件下,气体体积增大,反应中气体密度减小,则气体密度不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故不符合题意;
D.氢气的消耗速率与S2的消耗速率都为逆反应速率,则两者速率之比为2:1不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故符合题意;
故选D;
【小问2详解】
达到平衡状态后,恒温、恒压条件下通入不参与反应的氩气相当于减小压强,该反应是气体体积增大的反应,减小压强,平衡向正反应方向移动,硫化氢的转化率增大,故答案为:该反应是气体体积增大的反应,恒温、恒压条件下通入氩气相当于减小压强,平衡右移,H2S平衡转化率增大;
【小问3详解】
在1100℃以后,有无催化剂硫化氢的转化率几乎相等说明反应温度过高,催化剂失去活性,故答案为:温度过高,催化剂失去活性;
【小问4详解】
由图可知,硫酸铁溶液脱除法的总反应为铁离子做催化剂条件下,硫化氢与氧气反应生成硫沉淀和水,反应的化学方程式为2H2S+O22S↓+2H2O,故答案为:2H2S+O22S↓+2H2O;
【小问5详解】
铁离子在溶液中与硫化氢反应生成亚铁离子、硫沉淀和氢离子,反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,ρ(Fe3+)>10g⋅L−1时,溶液中氢离子浓度增大,导致硫化氢气体的溶解度减小,不能与溶液中的铁离子充分反应,故答案为:在溶液中与H2S发生如下反应:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,ρ(Fe3+)>10g⋅L−1时,溶液中H+浓度增大,H2S的溶解度减小;
【小问6详解】
由电离常数可知,氢硫酸的一级电离常数小于碳酸的一级电离常数,但大于碳酸的二级电离常数,由强酸制弱酸可知,碳酸钠溶液与硫化氢反应生成碳酸氢钠和氢硫酸钠,反应的离子方程式为H2S+COHS—+HCO,反应的平衡常数K=====103,故答案为:103。
17. 有机化合物M是某抗高血压药物的中间体,其合成路线如图:
已知:
i.
ii.
iii.
(1)A→B的反应类型是_______。
(2)C中含有的官能团名称是_______。
(3)J中只含有一种官能团,J的名称是_______。
(4)G与K反应生成M的化学方程式是_______。
(5)C→D转化的路线如图:,X的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱只有一组峰,中间产物1和2的结构简式分别为_______、_______。
(6)写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式_______(任意1种即可)。
a.与NaHCO3反应放出CO2
b.硝基与苯环直接相连
c.分子中只有4种不同化学环境的氢原子
【答案】 ①. 取代反应 ②. 硝基、酯基 ③. 丁二酸二甲酯 ④. +HOOCCH2CH2COOH +H2O ⑤. ⑥. ⑦. 或
【解析】
【分析】分析题干合成流程图,由A的分子式和D的结构简式可推知A为:,根据苯酚邻对位上的H比较活泼,推知B的结构简式为:,结合C的分子式和题干信息i可推知C的结构简式为:,由E的分子式结合D到E的反应条件可推知,E的结构简式为,分析E和F的分子式可知,二者相差2个H和1个O,故推知F的结构简式为:,由G的分子式并结合信息ii可推知G的结构简式为:,由M的结构简式和G的结构简式可推知K的结构简式为:HOOCCH2CH2COOH,再结合J的分子式和J到K的转化条件可知,J的结构简式为:CH3CH2OOCCH2CH2COOH或者CH3OOCCH2CH2COOCH3,据此分子解题。
【详解】(1)由分析可知,A→B即转化为,故该反应的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
(2)由分析可知,C的结构简式为:,故其中含有的官能团名称是硝基、酯基,故答案为:硝基、酯基;
(3)由分析可知,J的结构简式为:CH3CH2OOCCH2CH2COOH或者CH3OOCCH2CH2COOCH3,故J中只含有一种官能团的结构简式为CH3OOCCH2CH2COOCH3,股J的名称是丁二酸二甲酯,故答案为:丁二酸二甲酯;
(4)由分析可知,G的结构简式为与K的结构简式为HOOCCH2CH2COOH,反应生成M的结构简式为,故该反应的化学方程式是+HOOCCH2CH2COOH+H2O,故答案为:+HOOCCH2CH2COOH+H2O;
(5)由分析可知,C→D转化即转化为的路线如图:,X的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱只有一组峰,故X的结构简式为:,结合信息iii可推知中间产物1和2的结构简式分别为、,故答案为: ;;
(6)由合成路线图中可知,E的分子式为:C11H13NO4,符合下列条件a.与NaHCO3反应放出CO2说明分子中含有羧基-COOH,b.硝基与苯环直接相连,c.分子中只有4种不同化学环境的氢原子说明分子高度对称,故符合条件的E的同分异构体的结构简式有:或,故答案为:或。
18. 研究人员从处理废旧线路板后的固体残渣(含SnO2、PbO2等)中进一步回收金属锡(Sn),一种回收流程如下。
已知:i.50Sn、82Pb为IVA族元素;
ii.SnO2、PbO2与强碱反应生成盐和水。
(1)Sn在空气中不反应,Pb在空气中表面生成一层氧化膜,结合原子结构解释原因______。
(2)SnO2与NaOH反应的化学方程式为______。
(3)滤液1中加入Na2S的目的是除铅,将相关方程式补充完整:
Na2PbO3+___Na2S+___ ______=PbS↓+S↓+___ ______
(4)不同溶剂中Na2SnO3的溶解度随温度变化如图。
①相同温度下,Na2SnO3的溶解度随NaOH浓度增大而减小,结合平衡移动原理解释原因:______。
②操作Ⅲ的具体方法为______。
(5)测定粗锡中Sn的纯度:在强酸性环境中将a g粗锡样品溶解(此时Sn全部转化成Sn2+),迅速加入过量NH4Fe (SO4)2溶液,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用c mol·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗K2Cr2O7溶液的体积平均为v mL,计算Sn的纯度。(Sn的摩尔质量为119 g·mol-1)已知:Sn2+ + 2Fe3+ =Sn4+ + 2Fe2+,Cr2O+ 6Fe2++14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
①溶解粗锡时不宜选用浓盐酸,理由是______。
②粗锡样品中Sn的纯度为______(用质量分数表示)。
【答案】 ①. Sn和Pb均为第IVA元素,核电荷数Pb>Sn,电子层数Pb>Sn,原子半径Pb>Sn,失电子能力Pb>Sn,金属性Pb>Sn ②. SnO2 + 2NaOH= Na2SnO3 + H2O ③. 2 ④. 3 ⑤. H2O ⑥. 6 ⑦. NaOH ⑧. 随着NaOH溶液浓度增大,c(Na+)增大,Na2SnO3溶解平衡:Na2SnO3(s)2Na+(aq) + SnO(aq) 逆向移动,使得Na2SnO3溶解度减小 ⑨. 蒸发、结晶,趁热过滤 ⑩. K2Cr2O7酸性溶液可以氧化Cl- ,产生实验误差 ⑪.
【解析】
【分析】废旧线路板后的固体残渣(含SnO2、PbO2等)加入NaOH溶液,过滤除去不溶物,溶液中存在和,加入NaS,生成PbS和S沉淀除去,滤液中存在Na2SnO3,Na2SnO3的溶解度随着温度的升高而减小,所以可以通过蒸发、结晶、趁热过滤的方法得到Na2SnO3固体。
【详解】(1)Sn和Pb均为第IVA元素,核电荷数Pb>Sn,电子层数Pb>Sn,原子半径Pb>Sn,失电子能力Pb>Sn,金属性Pb>Sn,所以Sn在空气中不反应,Pb在空气中表面生成一层氧化膜;
(2)SnO2与NaOH反应生成Na2SnO3和水,化学方程式为:SnO2 + 2NaOH= Na2SnO3 + H2O;
(3)Na2S和Na2PbO3反应生成PbS和S单质,S化合价由-2价上升到0价,Pb元素由+4价下降到+2价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:Na2PbO3+2Na2S+3H2O=PbS↓+S↓+6NaOH;
(4)①随着NaOH溶液浓度增大,c(Na+)增大,Na2SnO3溶解平衡:Na2SnO3(s)2Na+(aq) + SnO(aq) 逆向移动,使得Na2SnO3溶解度减小,所以相同温度下,Na2SnO3的溶解度随NaOH浓度增大而减小;
②Na2SnO3的溶解度随着温度的升高而减小,所以可以通过蒸发、结晶、趁热过滤的方法得到Na2SnO3固体;
(5)①浓盐酸具有还原性,K2Cr2O7酸性溶液可以氧化Cl- ,产生实验误差,故不用浓盐酸溶解粗锡;
②由方程式Sn2+ + 2Fe3+ =Sn4+ + 2Fe2+,Cr2O+ 6Fe2++14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O可得关系式:Sn Sn2+2Fe2+ Cr2O,n(Cr2O)=cv10-3mol,则n(Sn)=3 cv10-3mol,m(Sn)=119 g·mol-13 cv10-3mol=1193 cv10-3g,Sn的纯度为:。
19. 久置的Na2S固体会潮解、变质、颜色变黄,探究Na2S变质的产物。
资料:ⅰ.Na2S能与S反应生成Na2Sx(黄色),Na2Sx与酸反应生成S和H2S;
ⅱ.BaS、BaSx均易溶于水,H2S可溶于水,BaS2O3微溶于水;
ⅲ.白色的Ag2S2O3难溶于水,且易转化为黑色Ag2S。
将久置的Na2S固体溶于水,溶液呈黄色。取黄色溶液,滴加稀硫酸,产生白色沉淀(经检验该沉淀含S)。
(1)推测Na2S变质的产物含有Na2Sx,实验证据是______。
(2)研究白色沉淀产生的途径,实验小组同学进行如下假设:
途径一:白色沉淀由Na2Sx与稀硫酸反应产生。
途径二:Na2S变质的产物中可能含有Na2S2O3,白色沉淀由Na2S2O3与稀硫酸反应产生。
途径三:Na2S变质的产物中可能含有Na2SO3,白色沉淀由……
①Na2S2O3与稀硫酸反应的化学方程式是______。
②请将途径三补充完全:______。
(3)为检验Na2S变质的产物中是否含有Na2S2O3,设计实验:
①取黄色溶液,向其中滴加AgNO3溶液,产生黑色沉淀。由此得出结论:Na2S变质的产物中含Na2S2O3。有同学认为得出该结论的理由不充分,原因是______。
② 改进实验,方案和现象如下:
实验一:
实验二:
a.实验一的目的是_______。
b.试剂1是_______,试剂2是_______。
(4)检验Na2S变质的产物中是否含有Na2SO4:取黄色溶液,加入过量稀盐酸,产生白色沉淀。离心沉降(分离固体)后向溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。你认为能否根据实验现象得出结论?说明理由:_______。
【答案】 ①. 溶液呈黄色 ②. Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + S↓ + H2O ③. 白色沉淀由SO与S2-在酸性条件下反应产生(或白色沉淀由生成的H2S 与SO2反应产生 ) ④. 剩余的Na2S也能与AgNO3溶液反应生成黑色的Ag2S沉淀 ⑤. 确认Ag2SO4和Ag2SO3都不易转化为黑色固体,排除、SO对S2O检验的干扰 ⑥. BaCl2溶液 ⑦. AgNO3溶液 ⑧. 可以,稀盐酸将S2O、SO等除去,不会产生干扰;或:不可以,检验过程中H2S等低价含硫物质被O2氧化
【解析】
【详解】(1)将久置的Na2S固体溶于水,溶液呈黄色,推测Na2S变质的产物含有Na2Sx(黄色);
(2)①Na2S2O3与稀硫酸反应生成二氧化硫和硫单质,化学方程式为:Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + S↓ + H2O;
②Na2S变质的产物中可能含有Na2SO3,白色沉淀由SO与S2-在酸性条件下反应产生(或白色沉淀由生成的H2S 与SO2反应产生 );
(3)①该结论的理由不充分,原因是:剩余的Na2S也能与AgNO3溶液反应生成黑色的Ag2S沉淀;
②a.、SO有可能也和AgNO3溶液反应生成黑色固体,所以实验一的目的是:确认Ag2SO4和Ag2SO3都不易转化为黑色固体,排除、SO对S2O检验的干扰;
b.黄色溶液中先加入BaCl2溶液生成白色沉淀BaS2O3;再加入AgNO3溶液白色沉淀转化为黑色沉淀Ag2S2O3;
(4)可以,稀盐酸将S2O、SO等除去,不会产生干扰;或:不可以,检验过程中H2S等低价含硫物质被O2氧化。
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北京市育英学校2026届高三化学学科统测二
2025.9
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Fe-56
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 设表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,完全燃烧后生成的分子个数约为
B. 与含有的中子数均为
C. 溶液中含有个
D. 盐酸与足量共热,转移的电子数为
2. 下列化学用语不正确的是
A. NaOH的电子式: B. 基态Cl原子的价电子轨道表示式:
C. 基态的价电子排布式: D. 2-甲基-2-丁烯的结构简式:
3. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 由水电离的c(H+)=10−12 mol∙L−1的溶液中:Na+、NH、Cl-、K+
B. 无色溶液中:Na+、K+、Cr2O、NO
C. 含有I-的溶液中:H+、Na+、Cl-、NO
D. pH=14的溶液中:K+、ClO-、CO、Cl-
4. 下列说法不正确的是
A. 同种原子的原子轨道能量:1s<2s<3s<4s
B. 在电子云图中,用小黑点表示绕核做高速圆周运动的电子
C. 原子中,电子从的状态跃迁到的状态时,将释放能量
D. 和的VSEPR模型相同
5. 下列有关钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 生铁比纯铁容易生锈
B. 钢铁的腐蚀生成疏松氧化膜,不能保护内层金属
C. 钢铁发生吸氧腐蚀时,正极反应式为:O2+2H2O+4e-== 4OH-
D. 为保护地下钢管不受腐蚀,可使其与直流电源正极相连
6. 工业上通常利用反应来获得单质铝,反应时还需要向(熔点2050℃)中添加以降低熔化温度。下列有关说法不正确的是
A. 和熔化时会破坏离子键
B. 制得的Al是金属晶体,由“自由电子”和之间强的相互作用而形成
C. 的中心离子是,其配位数为6
D. 可将该反应中的换成(熔点194℃)进行电解获得单质铝
7. 除去下列物质中所含的杂质,选用的试剂正确的是
选项
物质(杂质)
试剂
A
()
饱和溶液
B
()
饱和溶液
C
溶液()
Fe粉
D
溶液()
溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 下列图示的实验操作,不能实现相应实验目的的是
A.鉴别甲苯与己烷
B.研究浓度对的影响
C.检验与浓加热至170℃的产物乙烯
D.比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性
A. A B. B C. C D. D
9. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 向酸性溶液中滴加溶液,溶液褪色:
B. 向沸水中滴加饱和溶液,胶体:
C. 向银氨溶液中滴加乙醛,水浴加热,析出光亮银镜:
D. 用作潜水艇供氧剂:;
10. 海洋生物参与氮循环过程如图所示:
下列说法不正确的是
A. 反应②中有极性键断裂和非极性键生成
B. 反应③中可能有氧气参与反应
C. 反应①~⑤中包含3个氧化还原反应
D. 等量参加反应,反应④转移电子数目比反应⑤多
11. 是重要的化工原料,工业上用CO与在催化剂作用下合成,其反应为:。按向密闭容器中充入反应物,测得平衡时混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中,正确的是
A. B. 该反应的
C. 平衡常数: D. 在C点时,CO转化率为75%
12. 石墨炔是一类新型碳材料。一种具有弯曲碳碳三键结构的二维多孔石墨炔合成路线如图。下列说法不正确的是
A. 均三甲苯的核磁共振氢谱有两组峰
B. 反应条件1为、,反应条件2为光照
C. 方框中C原子的杂化方式变化趋势为:
D. ⑥的反应类型为加聚反应
13. 分别依据下列实验事实,得出的结论正确的是
实验事实
结论
A
苯酚和水的浊液中,加碳酸钠溶液,溶液变澄清
苯酚的酸性比碳酸强
B
将“84”消毒液(含NaClO)滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入食醋,红色很快褪为无色
随溶液pH减小,“84”消毒液的氧化能力增强
C
铜放入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸钠固体,溶液变蓝,有明显的气泡放出,铜溶解
硝酸钠可以加快铜与稀硫酸的反应速率
D
向2 mL 0.1 mol/L的硝酸银溶液中加入1 mL0.1 mol/L
NaCl溶液,出现白色沉淀,再加入几滴0.1 mol/L Na2S溶液,有黑色沉淀生成
氯化银的溶解度大于硫化银
A. A B. B C. C D. D
14. 某实验小组探究盐溶液对弱电解质电离的影响,进行了如下图所示的操作。下列说法中不正确的是
资料:ⅰ.向弱电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使弱电解质的电离程度增大,这种现象可称为盐效应;
ⅱ.等浓度的和的盐效应相当;
ⅲ.(无色),和不及应。
A. 加入的目的是排除稀释对溶液颜色的影响
B. 中红色比中浅的原因是、中的盐效应相当,中和生成无色的,使得降低,平衡正向移动
C. 静置一段时间后,发现中红色又变深,可以得出与相比,与化学反应限度更大
D. 基于以上实验可以得出盐效应和化学反应会影响弱电解质的电离
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 晶体具有周期性的微观结构,表现出许多独特的性质,用于制造各种材料。
(1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。
①1个分子周围等距且最近的分子有___________个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au、面心为Cu,则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为___________。
③如图是冰的结构。下列事实能解释干冰的密度比冰大的是___________(填字母序号)。
a.二氧化碳分子的质量大于水分子
b.干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集
c.水分子极性强,分子间作用力大
d.冰中氢键存在方向性,晶体有较大空隙,空间利用率低
(2)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。
①单晶硅中最小的环上有___________个Si原子。
②单晶硅中含有___________键。
(3)是一种碳的单质。
①1个晶胞中含有___________个分子。
②世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是,小车运行情况如图所示,从处化学键的特点说明其运动原因:______________________。
(4)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。
①NiO的熔点远高于NaCl,结合下表说明理由:______________________。
晶体
离子间距
熔点/℃
NaCl
801
NiO
1960
②设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为(),NiO的摩尔质量为,则晶体的密度为___________(列出计算式)。
③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷:当一个空缺,会有两个被两个所取代,但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为。若该晶体的化学式为,则___________。
16. 工业上,常用以下方法处理硫化氢废气。
Ⅰ.高温热分解法,即在恒温、恒压条件下,
(1)下列不能作为该反应达到平衡状态的标志的是_____。(填字母)
A. 在体系中质量分数保持不变
B. 气体的平均相对分子质量不再变化
C. 气体密度不再变化
D. 的消耗速率与的消耗速率之比为
(2)达到平衡状态后,通入氩气,分析平衡转化率的变化及原因_____。
(3)为提高转化率,常用作催化剂,经过相同时间测定的转化率与温度的关系如图,在以后,有无催化剂的转化率几乎相等,其原因是_____。
II.溶液脱除法,即将含有的废气通入溶液中
(4)脱除并再生的原理如图,写出总反应的化学方程式_____。
(5)如图所示,反应相同时间时,时脱除率下降,推测可能的原因为_____。
(6)当废气中硫化氢浓度较低时,常用纯碱溶液吸收,结合表中数据计算该反应的平衡常数_____。
酸(常温下)
17. 有机化合物M是某抗高血压药物的中间体,其合成路线如图:
已知:
i.
ii.
iii.
(1)A→B的反应类型是_______。
(2)C中含有的官能团名称是_______。
(3)J中只含有一种官能团,J的名称是_______。
(4)G与K反应生成M的化学方程式是_______。
(5)C→D转化的路线如图:,X的分子式为C3H6O,核磁共振氢谱只有一组峰,中间产物1和2的结构简式分别为_______、_______。
(6)写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式_______(任意1种即可)。
a.与NaHCO3反应放出CO2
b.硝基与苯环直接相连
c.分子中只有4种不同化学环境的氢原子
18. 研究人员从处理废旧线路板后的固体残渣(含SnO2、PbO2等)中进一步回收金属锡(Sn),一种回收流程如下。
已知:i.50Sn、82Pb为IVA族元素;
ii.SnO2、PbO2与强碱反应生成盐和水。
(1)Sn在空气中不反应,Pb在空气中表面生成一层氧化膜,结合原子结构解释原因______。
(2)SnO2与NaOH反应的化学方程式为______。
(3)滤液1中加入Na2S的目的是除铅,将相关方程式补充完整:
Na2PbO3+___Na2S+___ ______=PbS↓+S↓+___ ______
(4)不同溶剂中Na2SnO3的溶解度随温度变化如图。
①相同温度下,Na2SnO3的溶解度随NaOH浓度增大而减小,结合平衡移动原理解释原因:______。
②操作Ⅲ的具体方法为______。
(5)测定粗锡中Sn的纯度:在强酸性环境中将a g粗锡样品溶解(此时Sn全部转化成Sn2+),迅速加入过量NH4Fe (SO4)2溶液,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用c mol·L−1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗K2Cr2O7溶液的体积平均为v mL,计算Sn的纯度。(Sn的摩尔质量为119 g·mol-1)已知:Sn2+ + 2Fe3+ =Sn4+ + 2Fe2+,Cr2O+ 6Fe2++14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
①溶解粗锡时不宜选用浓盐酸,理由是______。
②粗锡样品中Sn的纯度为______(用质量分数表示)。
19. 久置的Na2S固体会潮解、变质、颜色变黄,探究Na2S变质的产物。
资料:ⅰ.Na2S能与S反应生成Na2Sx(黄色),Na2Sx与酸反应生成S和H2S;
ⅱ.BaS、BaSx均易溶于水,H2S可溶于水,BaS2O3微溶于水;
ⅲ.白色的Ag2S2O3难溶于水,且易转化为黑色Ag2S。
将久置的Na2S固体溶于水,溶液呈黄色。取黄色溶液,滴加稀硫酸,产生白色沉淀(经检验该沉淀含S)。
(1)推测Na2S变质的产物含有Na2Sx,实验证据是______。
(2)研究白色沉淀产生的途径,实验小组同学进行如下假设:
途径一:白色沉淀由Na2Sx与稀硫酸反应产生。
途径二:Na2S变质的产物中可能含有Na2S2O3,白色沉淀由Na2S2O3与稀硫酸反应产生。
途径三:Na2S变质的产物中可能含有Na2SO3,白色沉淀由……
①Na2S2O3与稀硫酸反应的化学方程式是______。
②请将途径三补充完全:______。
(3)为检验Na2S变质的产物中是否含有Na2S2O3,设计实验:
①取黄色溶液,向其中滴加AgNO3溶液,产生黑色沉淀。由此得出结论:Na2S变质的产物中含Na2S2O3。有同学认为得出该结论的理由不充分,原因是______。
② 改进实验,方案和现象如下:
实验一:
实验二:
a.实验一的目的是_______。
b.试剂1是_______,试剂2是_______。
(4)检验Na2S变质的产物中是否含有Na2SO4:取黄色溶液,加入过量稀盐酸,产生白色沉淀。离心沉降(分离固体)后向溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。你认为能否根据实验现象得出结论?说明理由:_______。
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