精品解析:湖北枣阳市第二中学2026届上学期高三年级2月月考 化学试题
2026-08-27
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内容正文:
枣阳二中2026届高三年级二月月考化学试题
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
★祝考试顺利★
可能用到的相对分子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56 Se-79 Cd-112
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 我国许多传统技艺和生产实践都蕴含着丰富的化学知识,下列实践活动不涉及氧化还原反应的是
A. 盐井晒盐 B. 火法炼汞 C. 高粱酿酒 D. 打铁淬火
2. “齐天圣鼓”又称“猴鼓”,起源于唐朝,是中国非物质文化遗产之一,下列说法正确的是
A. 可用84消毒液对牛皮面进行擦拭消毒
B. 竹钉的主要成分彻底水解后,产物有还原性
C. 与铜铆钉相比,采用铁铆钉固定铜质鼓环使用寿命更长
D. 桐油是桐籽提炼的油脂,油脂属于天然高分子
3. 物质结构决定性质,性质决定用途。下列事实所对应解释正确的是
选项
事实
解释
A
聚乳酸可生产手术缝合线
聚乳酸为高分子化合物
B
SiO2可作光导纤维
SiO2具有良好导电性
C
石墨可作润滑剂
石墨层间以范德华力维系
D
液氨可作制冷剂
断裂NH3中的化学键需要吸收能量
A. A B. B C. C D. D
4. 元素化合物的种类繁多,是构成物质世界的基础。下列有关元素化合物的说法,正确的是
A. 、和均可通过化合反应直接生成
B. 糖类、蛋白质、油脂均可发生水解反应
C. 常温下,铁、铝和铜与浓硫酸均不发生化学反应
D. 乙烯、苯均能发生加成反应,但均不能发生取代反应
5. 下列化学用语表达不正确的是
A. 的空间结构为三角锥形
B. 基态铬原子的简化电子排布式:
C. 中键形成过程:
D. 的VSEPR模型为
6. 布洛芬是临床上广泛应用的一种非甾体抗炎药,其与杂环胺形成的酰胺衍生物具有比布洛芬更好的镇痛和抗炎活性,过程如下图。
下列说法错误的是
A. 布洛芬中碳的杂化方式只有、
B. 布洛芬可发生加成反应、取代反应、氧化反应、中和反应
C. 酰胺衍生物含有两种官能团
D. 酰胺衍生物的核磁共振氢谱峰有10种
7. 下列方程式书写错误的是
A. 用溶液吸收少量:
B. 线型酚醛树脂的制备:n
C. 在浓硫酸和加热条件下,向中滴加过量的:
D. 丙烯醛与足量溴水反应:
8. 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. 中含键8
B. 和晶体类型不同
C. 溶液中的数目为0.01
D. 标准状况下,每转移0.2电子则会生成约
9. 有机物Z是合成抗病毒药物氧化白藜芦醇的中间体,其合成路线如图。下列叙述正确的是
A. 鉴别X和Z可以用酸性高锰酸钾溶液
B. 合成路线中反应①、反应②均属于取代反应
C. 1Z最多能与3发生加成反应
D. X、Y、Z三种物质中所有碳原子均一定共平面
10. W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,原子序数依次增大,W、X电子层数相同,W与Y同族。基态W的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,形成的化合物中每个原子均为八电子结构。下列说法错误的是
A. W、X形成的氢化物的稳定性:
B. 化合物中含有键
C. 电负性:
D. W、Y的简单氢化物的键角:
11. 由下列实验操作及现象不能推出相应结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
将点燃的镁条迅速伸入收集满的集气瓶中,产生白烟和黑色固体
具有氧化性
B
t℃,测得0.1的溶液的pH约为5
t℃,
C
向溶液中滴加氯水,产生浅黄色沉淀
非金属性:
D
向含和的悬浊液中通入,生成黑色沉淀
溶解度:
A. A B. B C. C D. D
12. 科学家提出一种大气中在和作用下转变为的机理(图1),其能量变化如图2所示。
已知:的结构式为,下列说法正确的是
A. 由图2可知,该过程的决速步是① B. ①中只涉及键的断裂,无键的形成
C. ②③均发生了氧化还原反应 D. 总反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1
13. 某种重要的半导体纳米晶材料由Cd原子和Se原子构成,其晶胞属于立方体构型,晶胞结构如下图所示,其中A原子的分数坐标为。下列说法不正确的是
A. 晶体的化学式为CdSe
B. 与Cd原子距离最近且相等的Cd原子有8个
C. B原子的分数坐标为
D. 晶体的密度为
14. 常温常压下,电催化和等含氮物质合成尿素有助于实现碳中和及解决含氮废水污染的问题。向一定浓度的溶液中通入至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电极电势:b>a
B. H+通过质子交换膜从右室迁移到左室
C. a极区溶液的pH减小
D. 总反应为:
15. 苹果酸是二元弱酸,以表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中、和的分布系数随溶液pH变化如图。例如:的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A. 曲线①是的分布系数曲线
B. 的
C. 时,溶液中粒子浓度的大小关系为
D. 反应的平衡常数
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 从废钴钼系催化剂(主要含、及少量、、)中回收钼的工艺如下所示:
已知酸浸后钼元素主要存在形式为和,仲钼酸盐中为。
回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表第四周期、第______族。
(2)在空气中高温焙烧生成两种氧化物,有和______。
(3)“焙烧”中加入的优点是_____________(写一条)。
(4)“酸浸”后Mo的价态不再发生改变,则中______。
(5)“净化”产生废渣2,其中难溶硫化物主要有ZnS和______。参考溶液中含铝形体浓度负对数与pH关系(如下图所示),则“净化”时pH最佳控制范围是________(选填标号)。
A . B. C.
(6)“洗脱”时加入氨水的最佳浓度为。氨水浓度过大,会导致有机萃取剂(酯类物质)失效,从而降低Mo的洗脱效率,有机萃取剂失效的可能原因是________。
(7)用湿法氧化,直接生成和,对应的离子方程式为_________。
17. 我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)A的系统命名为__________,K中含氧官能团的名称为__________。
(2)B的结构简式为__________。
(3)写出D→E中第一步反应的化学方程式__________。
(4)下列说法不正确的是__________。
A. G易溶于水
B. D中含2个手性碳原子
C. L可以和溶液反应
D. L生成Z的反应类型为取代反应
(5)G的同分异构体同时满足下列条件的有__________种。
(ⅰ)存在
(ⅱ)1的该物质与足量的银氨溶液完全反应,生成4的
其中,核磁共振氢谱显示三组峰(峰面积比为)的同分异构体的结构简式为__________。
18. 合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂,又称铁触媒。在实验室可用与铁红反应制备铁触煤,其装置如图:
已知:加热到500℃以上,和开始反应,生成铁的其他氧化物(其中铁元素化合价仅为+2或+3价)、和;温度高于700℃时,生成、和。回答下列问题:
(1)装置D的作用为________。
(2)写出温度高于700℃时,与铁红反应的化学方程式:________。
(3)若650℃时,铁红与足量甲烷反应后,装置的质量增加,装置的质量增加,则此时反应后所得含铁氧化物中________。
(4)某化学兴趣小组为确定硝酸厂中所用铁触媒中铁元素的含量,进行了如下实验。
①称取该厂铁触媒样品,用足量的稀硫酸溶解;
②再向所得溶液中加入还原铁粉,充分反应后过滤;
③将滤液配制成溶液,滤渣(仅含铁粉)经洗涤干燥后称得其质量为;
④取配制好的溶液于锥形瓶中,用的酸性高锰酸钾溶液滴定。酸性高锰酸钾溶液盛放于________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,滴定终点时的现象为________。若某次滴定结束时滴定管的示数如图所示,滴定前的刻度为,则消耗溶液的体积为________。若消耗溶液的平均体积为,则该厂铁触媒中铁元素的质量分数为________。
19. 甲醇是全球公认最有效的能够垂直替代柴油的能源,极有可能成为破解能源安全和双碳难题的“超级燃料”。请回答下列问题:
Ⅰ.工业上用天然气为原料,分为两个阶段制备甲醇:
①制备合成气:
②合成甲醇:
(1)制备合成气:工业生产中为解决合成气中过量而不足的问题,原料气中需添加,发生反应③: ,二氧化碳加氢合成甲醇和水蒸气的热化学方程式为__________。
(2)结合图像回答下列问题:
①制备合成气反应中,平衡混合物中的体积分数与压强、温度(T)的关系如图1所示,判断和的大小关系:________(填“>”“<”或“=”)。
②在体积不变的密闭容器中投入和,不同条件下发生合成甲醇的反应。测得平衡时的转化率随温度、压强的变化如图2所示。X代表__________(填“温度”或“压强”)。若M点对应的容器体积为5L,则N点的平衡常数为__________。
③图3中正确表示合成甲醇反应的平衡常数的负对数()与X的关系的曲线是__________(填“AB”或“AC”)。
Ⅱ.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式: ,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:
(3)根据图4分析,工业上制取甲酸甲酯时,选择的合适条件为__________。
Ⅲ.某种熔融碳酸盐燃料电池以、为电解质、以为燃料时,该电池工作原理如图5所示。
(4)该电池工作时负极电极反应式为:________________________。
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枣阳二中2026届高三年级二月月考化学试题
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
★祝考试顺利★
可能用到的相对分子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56 Se-79 Cd-112
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 我国许多传统技艺和生产实践都蕴含着丰富的化学知识,下列实践活动不涉及氧化还原反应的是
A. 盐井晒盐 B. 火法炼汞 C. 高粱酿酒 D. 打铁淬火
【答案】A
【解析】
【详解】A.盐井晒盐是通过蒸发水,析出NaCl,属于物理变化,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.火法炼汞是将汞的化合物(如)通过高温反应转化为汞单质,反应为:,Hg和O化合价发生变化,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.高粱酿酒是葡萄糖发酵生成乙醇和CO2,部分碳被氧化,生成CO2,部分碳被还原,生成乙醇,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.打铁淬火时高温铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,Fe的化合价升高,H的化合价降低,属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
2. “齐天圣鼓”又称“猴鼓”,起源于唐朝,是中国非物质文化遗产之一,下列说法正确的是
A. 可用84消毒液对牛皮面进行擦拭消毒
B. 竹钉的主要成分彻底水解后,产物有还原性
C. 与铜铆钉相比,采用铁铆钉固定铜质鼓环使用寿命更长
D. 桐油是桐籽提炼的油脂,油脂属于天然高分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.84消毒液具有强氧化性,会使牛皮中的蛋白质发生变性,从而损坏鼓面,故不可用84消毒液对牛皮面进行擦拭消毒,A错误;
B.竹钉的主要成分是纤维素,纤维素彻底水解后生成葡萄糖,葡萄糖有还原性,B正确;
C.鼓环常与手接触,易沾上汗液,使铁与铜形成原电池,铁钉作负极,被腐蚀,故铜质鼓环不宜采用铁质铆钉固定,C错误;
D.桐油是天然植物油,其主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,不属于天然高分子,D错误;
故选B。
3. 物质结构决定性质,性质决定用途。下列事实所对应解释正确的是
选项
事实
解释
A
聚乳酸可生产手术缝合线
聚乳酸为高分子化合物
B
SiO2可作光导纤维
SiO2具有良好导电性
C
石墨可作润滑剂
石墨层间以范德华力维系
D
液氨可作制冷剂
断裂NH3中的化学键需要吸收能量
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乳酸作为手术缝合线是因为其可生物降解,而解释仅提到其为高分子化合物,未涉及关键性质,A错误;
B.SiO2用作光导纤维是因其优异的光学特性,而非导电性(SiO2不导电),B错误;
C.石墨的润滑性源于层状结构中范德华力较弱,层间易滑动,C正确;
D.液氨作制冷剂是因汽化吸热,属于物理过程,与化学键断裂无关,D错误;
故选C。
4. 元素化合物的种类繁多,是构成物质世界的基础。下列有关元素化合物的说法,正确的是
A. 、和均可通过化合反应直接生成
B. 糖类、蛋白质、油脂均可发生水解反应
C. 常温下,铁、铝和铜与浓硫酸均不发生化学反应
D. 乙烯、苯均能发生加成反应,但均不能发生取代反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.,,,因此、和均可通过化合反应直接生成,A正确;
B.糖类中单糖不能水解,二糖、多糖可以水解,油脂、蛋白质均可以发生水解,B错误;
C.常温下,铜和浓硫酸不反应,加热条件下可以反应,铁和铝常温下遇浓硫酸会钝化,表面生成一层致密的氧化膜,发生化学反应,C错误;
D.苯易发生取代反应,难发生加成反应,但能与氢气在一定条件下发生加成反应,乙烯含有碳碳双键,能发生加成反应,D错误;
故答案选 A。
5. 下列化学用语表达不正确的是
A. 的空间结构为三角锥形
B. 基态铬原子的简化电子排布式:
C. 中键形成过程:
D. 的VSEPR模型为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的中心原子价层电子对数为,含1对孤电子对,空间结构为三角锥形,A正确;
B.为24号元素,满足半满稳定结构,简化电子排布式为,B正确;
C.中的轨道与的轨道头碰头重叠形成键,图示形成过程正确,C正确;
D.的中心C原子价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,图示为四面体形,D错误;
答案选D。
6. 布洛芬是临床上广泛应用的一种非甾体抗炎药,其与杂环胺形成的酰胺衍生物具有比布洛芬更好的镇痛和抗炎活性,过程如下图。
下列说法错误的是
A. 布洛芬中碳的杂化方式只有、
B. 布洛芬可发生加成反应、取代反应、氧化反应、中和反应
C. 酰胺衍生物含有两种官能团
D. 酰胺衍生物的核磁共振氢谱峰有10种
【答案】C
【解析】
【详解】A.布洛芬分子中,苯环上的碳为杂化,羧基中的碳原子为杂化,烷基上的碳为杂化,因此碳的杂化方式只有和两种,A正确;
B.布洛芬含有苯环,可发生加成反应;含有羧基和烷基,可发生取代反应;苯环侧链可被酸性高锰酸钾溶液氧化,可发生氧化反应;羧基具有酸性,可发生中和反应,B正确;
C.由酰胺衍生物的结构可知,酰胺衍生物中只含酰胺基一种官能团,C错误;
D.酰胺衍生物的分子中有10种不同化学环境的氢原子,如图标示:,因此核磁共振氢谱有10组峰,D正确;
故答案选C。
7. 下列方程式书写错误的是
A. 用溶液吸收少量:
B. 线型酚醛树脂的制备:n
C. 在浓硫酸和加热条件下,向中滴加过量的:
D. 丙烯醛与足量溴水反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.少量作为氧化剂,将部分氧化为,自身被还原为,反应生成的与过量的结合为,离子方程式书写正确,A不符合题意;
B.苯酚和甲醛在酸性、加热条件下发生缩聚反应生成线型酚醛树脂,同时生成,反应方程式书写正确,B不符合题意;
C.酯化反应遵循“酸脱羟基醇脱氢”的规律,中的会进入酯基,生成的水分子不含,反应方程式书写正确,C不符合题意;
D.足量溴水不仅会和丙烯醛中的碳碳双键发生加成反应,还会将醛基氧化为羧基,正确反应为,选项方程式书写错误,D符合题意;
故选D。
8. 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. 中含键8
B. 和晶体类型不同
C. 溶液中的数目为0.01
D. 标准状况下,每转移0.2电子则会生成约
【答案】C
【解析】
【详解】A.[Ag(NH3)2]+中,Ag+与两个NH3形成两个配位σ键,每个NH3分子含三个N-H σ键,故1 mol [Ag(NH3)2]+含8 mol σ键,数目为8NA,A正确;
B.NH4NO3由离子组成,为离子晶体;N2H4为分子化合物,固态时为分子晶体,二者晶体类型不同,B正确;
C.[Ag(NH3)2]+是稳定配离子,Ag+几乎不解离,溶液中游离Ag+浓度远低于0.01 mol/L,故Ag+数目远小于0.01NA,C错误;
D.联氨(N2H4)可用于镜面镀银,化学方程式为:,每生成1 mol N2转移4 mol电子;转移0.2 mol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,D正确;
故选C。
9. 有机物Z是合成抗病毒药物氧化白藜芦醇的中间体,其合成路线如图。下列叙述正确的是
A. 鉴别X和Z可以用酸性高锰酸钾溶液
B. 合成路线中反应①、反应②均属于取代反应
C. 1Z最多能与3发生加成反应
D. X、Y、Z三种物质中所有碳原子均一定共平面
【答案】B
【解析】
【详解】A.X和Z中都含有酚羟基,且Z中含有碳碳双键,X和Z可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别X和Z,A错误;
B.反应①中A分子苯环上1个H原子被I原子代替,属于取代反应;反应②是B分子苯环上的I原子被乙烯基代替,属于取代反应,B正确;
C.Z中酚羟基的邻位和溴发生取代反应,碳碳双键和溴发生加成反应,1mol Z最多能与3mol反应,反应类型为取代反应、加成反应,C错误;
D.苯环是平面结构,X、Y中所有碳原子均一定共平面,Z中C-C可以旋转,乙烯基上的碳原子与苯环不一定共面,D错误;
故选B。
10. W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,原子序数依次增大,W、X电子层数相同,W与Y同族。基态W的轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,形成的化合物中每个原子均为八电子结构。下列说法错误的是
A. W、X形成的氢化物的稳定性:
B. 化合物中含有键
C. 电负性:
D. W、Y的简单氢化物的键角:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,原子序数依次增大,基态W的轨道半充满,即W的核外电子排布为,W为N;W与Y同族,则Y为P;Z的最外层只有1个未成对电子,则Z为Cl;W、X电子层数相同,即W、X位于同一周期,且化合物WXZ中每个原子均为八电子结构,则X为O,WXZ为NOCl;
【详解】A.N和O能形成多种氢化物,选项中未明确是否为最简单氢化物,稳定性强弱无法比较,A错误;
B.化合物NOCl中每个原子均为八电子结构,则NOCl的结构式为,含有氮氧双键,故NOCl中含有键,B正确;
C.元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性:O>P,C正确;
D.NH3和PH3的中心原子均为杂化,均含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,但N的电负性大于P,使得NH3中N-H成键电子对更靠近中心原子N,导致成键电子对之间的排斥力更大,键角更大,因此键角:NH3>PH3,D正确;
故答案选A。
11. 由下列实验操作及现象不能推出相应结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
将点燃的镁条迅速伸入收集满的集气瓶中,产生白烟和黑色固体
具有氧化性
B
t℃,测得0.1的溶液的pH约为5
t℃,
C
向溶液中滴加氯水,产生浅黄色沉淀
非金属性:
D
向含和的悬浊液中通入,生成黑色沉淀
溶解度:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.镁条在中燃烧生成和,中元素化合价降低,作氧化剂,体现氧化性,A不符合题意;
B.的溶液pH约为5,说明的电离程度大于水解程度,即,推导可得,B不符合题意;
C.氯水与反应生成浅黄色沉淀,发生反应,说明的氧化性强于,因此非金属性,C不符合题意;
D.悬浊液中含有,存在大量游离的,通入时直接与反应生成黑色沉淀,无法证明是转化为,因此不能比较二者溶解度大小,D符合题意;
故选D。
12. 科学家提出一种大气中在和作用下转变为的机理(图1),其能量变化如图2所示。
已知:的结构式为,下列说法正确的是
A. 由图2可知,该过程的决速步是① B. ①中只涉及键的断裂,无键的形成
C. ②③均发生了氧化还原反应 D. 总反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图2可知,步骤①正反应的活化能最大,反应速率最慢,则该过程的决速步是①,A正确;
B.①中与硫原子相连的O-H键断裂,生成涉及键的生成,B错误;
C.由的结构式可知,②中反应S元素由+5价变为+6价,N元素由+4价变为+3价,发生了氧化还原反应,③中反应无元素化合价发生变化,没有发生氧化还原反应,C错误;
D.在和作用下转变为,硫元素化合价升高了2,是还原剂,被还原为,氮元素化合价降低了1,是氧化剂,由得失电子守恒可得关系式2~,总反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2,D错误;
故答案选A。
13. 某种重要的半导体纳米晶材料由Cd原子和Se原子构成,其晶胞属于立方体构型,晶胞结构如下图所示,其中A原子的分数坐标为。下列说法不正确的是
A. 晶体的化学式为CdSe
B. 与Cd原子距离最近且相等的Cd原子有8个
C. B原子的分数坐标为
D. 晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【分析】图中空心球为Cd原子,位于晶胞的8个顶点和6个面心;黑球为Se原子,位于晶胞内部。Cd原子数为,Se原子数为4,所以每个晶胞含4个Cd原子和4个Se原子。
【详解】A.由晶胞内Cd、Se原子数均为4可知,晶体的化学式为CdSe,A正确;
B.Cd原子构成面心立方点阵,一个Cd原子周围有12个与其等距且最近的Cd原子,不是8个,B错误;
C.按图示坐标轴方向,B原子的分数坐标为,C正确;
D.每个晶胞含4个CdSe,其质量为;晶胞体积为;所以晶体的密度为,D正确;
故选B。
14. 常温常压下,电催化和等含氮物质合成尿素有助于实现碳中和及解决含氮废水污染的问题。向一定浓度的溶液中通入至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电极电势:b>a
B. H+通过质子交换膜从右室迁移到左室
C. a极区溶液的pH减小
D. 总反应为:
【答案】C
【解析】
【分析】阳极失电子,化合价升高,该电解池中产生氧气的b为阳极,阳极电极反应方程式为,a为阴极,阴极电极反应方程式为。
【详解】A.由分析可知,a为阴极,b为阳极,阳极电势大于阴极,则电极电势:b>a,A正确;
B.电解池中,阳离子向阴极移动,题中左边为阴极,则H+通过质子交换膜从右室迁移到左室,B正确;
C.由分析可知,a极电极反应方程式为,当转移16个电子时,a极消耗18个氢离子时,右室通过质子交换膜向左室移动16个氢离子,相当于消耗了2个氢离子,同时左室生成了水,使氢离子浓度进一步降低,pH增大,C错误;
D.阳极电极反应方程式为,阴极电极反应方程式为,则总反应为:,D正确;
故答案选C。
15. 苹果酸是二元弱酸,以表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中、和的分布系数随溶液pH变化如图。例如:的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A. 曲线①是的分布系数曲线
B. 的
C. 时,溶液中粒子浓度的大小关系为
D. 反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】溶液pH增大,溶液中的浓度减小,的浓度先增大后减小,的浓度增大,则曲线①、②、③分别表示的分布系数随溶液pH变化,由图可知,溶液中的浓度与的浓度相等时,溶液pH为3.46,则的一级电离常数为:,同理可知,的二级电离常数为:;
【详解】A.pH越小,的浓度越高,随pH升高,分布系数逐渐减小,故曲线①是的分布系数曲线,A不符合题意;
B.pH=3.46时,,即,,B不符合题意;
C.pH=6时,由图像可知的分布系数大于,分布系数接近0,故,C不符合题意;
D.反应的平衡常数,pH=5.05时,故,代入得,D符合题意;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 从废钴钼系催化剂(主要含、及少量、、)中回收钼的工艺如下所示:
已知酸浸后钼元素主要存在形式为和,仲钼酸盐中为。
回答下列问题:
(1)Co位于元素周期表第四周期、第______族。
(2)在空气中高温焙烧生成两种氧化物,有和______。
(3)“焙烧”中加入的优点是_____________(写一条)。
(4)“酸浸”后Mo的价态不再发生改变,则中______。
(5)“净化”产生废渣2,其中难溶硫化物主要有ZnS和______。参考溶液中含铝形体浓度负对数与pH关系(如下图所示),则“净化”时pH最佳控制范围是________(选填标号)。
A . B. C.
(6)“洗脱”时加入氨水的最佳浓度为。氨水浓度过大,会导致有机萃取剂(酯类物质)失效,从而降低Mo的洗脱效率,有机萃取剂失效的可能原因是________。
(7)用湿法氧化,直接生成和,对应的离子方程式为_________。
【答案】(1)Ⅷ (2)
(3)减少排放造成的环境污染
(4)6 (5) ①. CuS ②. B
(6)酯类在较浓氨水中发生水解反应(或取代反应或皂化反应)
(7)
【解析】
【分析】废钴钼系催化剂在空气中焙烧,生成金属氧化物和二氧化硫,加入碳酸钙吸收二氧化硫防止污染,加硫酸酸浸后得到金属的硫酸盐,由流程图可知,加入硫化铵除去铝离子、铜离子和锌离子,然后萃取分离钴离子和钼离子,用氨水洗脱得到(NH4)2MoO4,加入盐酸调pH后得到仲钼酸铵,据此回答;
【小问1详解】
Co是27号元素,位于周期表第4周期VIII族;
【小问2详解】
在空气中高温焙烧,Mo生成,S生成;
【小问3详解】
加入碳酸钙高温下分解生成氧化钙,与反应可以减少排放造成的环境污染;
【小问4详解】
“酸浸”后Mo的价态不再发生改变,则由可知其中Mo的化合价为+6,由化合价的代数和等于离子所带电荷数可知+6×7+(-2)×24=-n,解得n=6;
【小问5详解】
净化时加入硫化铵,锌离子、铜离子与硫离子生成ZnS和CuS沉淀,铝离子与硫离子水解相互促进生成氢氧化铝和硫化氢,净化目的是使溶液中含铝形体的浓度尽量低,观察题图可知当pH在6~8时,溶液中含铝形体的浓度最小,说明铝以沉淀形式存在,故选B;
【小问6详解】
氨水浓度过大,溶液碱性过强会导致有机萃取剂(酯类物质)水解,从而降低Mo的洗脱效率;
【小问7详解】
次氯酸根氧化MoS2生成和,自身被还原为氯离子,由此可写出离子方程式
17. 我国原创用于治疗结直肠癌的新药Z已成功登陆海外市场。Z的一种合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
(1)A的系统命名为__________,K中含氧官能团的名称为__________。
(2)B的结构简式为__________。
(3)写出D→E中第一步反应的化学方程式__________。
(4)下列说法不正确的是__________。
A. G易溶于水
B. D中含2个手性碳原子
C. L可以和溶液反应
D. L生成Z的反应类型为取代反应
(5)G的同分异构体同时满足下列条件的有__________种。
(ⅰ)存在
(ⅱ)1的该物质与足量的银氨溶液完全反应,生成4的
其中,核磁共振氢谱显示三组峰(峰面积比为)的同分异构体的结构简式为__________。
【答案】(1) ①. 2-溴丙酸乙酯 ②. 醚键和羧基
(2) (3)+NaOH+CH3CH2OH (4)AB
(5) ①. 23 ②.
【解析】
【分析】A和B发生取代反应生成D,结合D的结构简式和B的分子式可知,B的结构简式为,D中酯基先水解,再酸化生成E;E发生反应生成G,G和J反应生成K,K经两步反应生成L,L和Q发生取代反应生成Z,结合Q的分子式可知Q的结构简式为,据此作答。
【小问1详解】
A的结构简式为,属于酯类物质,系统命名为2-溴丙酸乙酯;K中含氧官能团为醚键和羧基;
【小问2详解】
结合D的结构简式和B的分子式可知,B的结构简式为;
【小问3详解】
依据分析,D转化为E的过程为D发生酯的水解,再酸化生成羧酸和醇,因此D→E的第一步反应的化学方程式为+NaOH+CH3CH2OH;
【小问4详解】
A.G的结构中含有较多的疏水结构(如芳香环),难溶于水,A错误;
B.D中连有醚键和酯基的碳原子为唯一一个手性碳原子,B错误;
C.L中含有酰胺基,在碱性条件下可以水解,C正确;
D.根据分析,L与Q反应生成Z和CH3Cl,因此为取代反应,D正确;
答案为AB;
【小问5详解】
G的结构简式为,不饱和度为6,其同分异构体需满足(i)存在(ii)1 mol的该物质与足量的银氨溶液完全反应,生成4 mol的Ag,即含有两个醛基;除去上述条件要求的结构,剩余两个饱和碳原子,则满足题意的同分异构体有、、(10种,数字为醛基的位置),、、(6种,数字为乙基的位置),(3种,邻间对),(3种,邻间对),,共23种;其中,核磁共振氢谱显示三组峰(峰面积比为1:2:2)的同分异构体的结构简式为。
18. 合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂,又称铁触媒。在实验室可用与铁红反应制备铁触煤,其装置如图:
已知:加热到500℃以上,和开始反应,生成铁的其他氧化物(其中铁元素化合价仅为+2或+3价)、和;温度高于700℃时,生成、和。回答下列问题:
(1)装置D的作用为________。
(2)写出温度高于700℃时,与铁红反应的化学方程式:________。
(3)若650℃时,铁红与足量甲烷反应后,装置的质量增加,装置的质量增加,则此时反应后所得含铁氧化物中________。
(4)某化学兴趣小组为确定硝酸厂中所用铁触媒中铁元素的含量,进行了如下实验。
①称取该厂铁触媒样品,用足量的稀硫酸溶解;
②再向所得溶液中加入还原铁粉,充分反应后过滤;
③将滤液配制成溶液,滤渣(仅含铁粉)经洗涤干燥后称得其质量为;
④取配制好的溶液于锥形瓶中,用的酸性高锰酸钾溶液滴定。酸性高锰酸钾溶液盛放于________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,滴定终点时的现象为________。若某次滴定结束时滴定管的示数如图所示,滴定前的刻度为,则消耗溶液的体积为________。若消耗溶液的平均体积为,则该厂铁触媒中铁元素的质量分数为________。
【答案】(1)防止空气中的水分和CO2进入装置C中
(2)3CH4+4Fe2O38Fe+3CO2+6H2O
(3)1:2 (4) ①. 酸式 ②. 当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液变为浅(淡)红色,且内不恢复原色 ③. 17.70 ④. 56%
【解析】
【分析】该实验为用CH4与铁红反应制备铁触煤,A装置为CH4与铁红反应的发生装置,B装置吸收生成的水蒸气,C装置吸收生成的CO2,D装置防止外界空气中的水蒸气与CO2进入装置C影响CO2的测定。
【小问1详解】
根据上述分析,装置D作用为防止外界空气中的水分和CO2进入装置C内,干扰实验;
【小问2详解】
CH4与铁红反应温度高于700℃时,生成Fe、CO2和H2O,故化学反应方程式为3CH4+4Fe2O38Fe+3CO2+6H2O;
【小问3详解】
48g铁红中n(Fe)=、n(O)=,与足量甲烷反应后,装置B的质量增加1.8g,即n(H2O)=,装置C的质量增加2.2g,即n(CO2)=,根据铁元素、氧元素守恒,则此时生成的含铁氧化物中N(Fe):N(O)=0.6mol:(0.9mol-0.1mol-0.05mol×2)=6:7,含铁氧化物可以表示为Fe6O7,依据化合物中元素化合价代数和为0,得出方程式①3N(Fe3+)+2N(Fe2+)=7×2,②N(Fe3+)+N(Fe2+)=6解得,N(Fe3+)=2,N(Fe2+)=4,反应后所得含铁氧化物中;1:2;
【小问4详解】
酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,腐蚀橡胶,只能盛放于酸式滴定管中;
用标准酸性高锰酸钾溶液为紫红色溶液,滴定Fe2+时滴定终点现象为当滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液时,溶液变为浅(淡)红色,且30s内不恢复原色,即为滴定终点;
滴定管构造为“0”刻度在滴定管的上方,从上到下,刻度变大,且精确度为0.01ml,故滴定结束时滴定管的示数为17.70ml,则消耗溶液的体积为(17.70-0.00)mL=17.70mL;
还原铁粉产生Fe2+的为n(Fe)=,根据5Fe2+++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,铁触媒样品中铁元素n(Fe)=5n(KMnO4)-0.02mol=5×0.2mol/L×17.50×10-3L×-0.02mol=0.05mol,铁元素的质量分数为。
19. 甲醇是全球公认最有效的能够垂直替代柴油的能源,极有可能成为破解能源安全和双碳难题的“超级燃料”。请回答下列问题:
Ⅰ.工业上用天然气为原料,分为两个阶段制备甲醇:
①制备合成气:
②合成甲醇:
(1)制备合成气:工业生产中为解决合成气中过量而不足的问题,原料气中需添加,发生反应③: ,二氧化碳加氢合成甲醇和水蒸气的热化学方程式为__________。
(2)结合图像回答下列问题:
①制备合成气反应中,平衡混合物中的体积分数与压强、温度(T)的关系如图1所示,判断和的大小关系:________(填“>”“<”或“=”)。
②在体积不变的密闭容器中投入和,不同条件下发生合成甲醇的反应。测得平衡时的转化率随温度、压强的变化如图2所示。X代表__________(填“温度”或“压强”)。若M点对应的容器体积为5L,则N点的平衡常数为__________。
③图3中正确表示合成甲醇反应的平衡常数的负对数()与X的关系的曲线是__________(填“AB”或“AC”)。
Ⅱ.工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式: ,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:
(3)根据图4分析,工业上制取甲酸甲酯时,选择的合适条件为__________。
Ⅲ.某种熔融碳酸盐燃料电池以、为电解质、以为燃料时,该电池工作原理如图5所示。
(4)该电池工作时负极电极反应式为:________________________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 温度 ③. 100 ④. AC
(3)、
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将已知反应②和反应③相加,即可得到二氧化碳加氢合成甲醇和水蒸气的热化学方程式:。其焓变 ;
【小问2详解】
①制备合成气的反应①为吸热反应()。在相同压强下,升高温度,平衡正向移动,的体积分数增大。由图1可知,在相同压强下,对应的体积分数大于对应的体积分数,因此温度 。②合成甲醇的反应为放热反应。若代表温度,升高温度,平衡逆向移动,的转化率降低,与图2中曲线转化率随X增大而下降的变化趋势相符;若代表压强,增大压强,平衡正向移动,转化率应升高,与图像不符。故代表温度; 点和点对应的横坐标(温度)相同,因此两点的平衡常数相等()。在点,的转化率为,容器体积为。 起始浓度:,。 转化的浓度为 。 列出三段式: 平衡常数 ;③合成甲醇的反应为放热反应,随着温度升高,平衡常数减小。因为 ,当值减小时,值增大。图3中曲线AC随增大而上升,能正确表示该关系;
【小问3详解】
由图4左图可知,当压强达到 时,甲醇的转化率已达到较高水平,继续增大压强转化率增加不明显,且会增加对设备的要求和成本;由图4右图可知,当温度达到 时,反应速率有显著跃升,继续升温速率增加趋缓。综合考虑,工业生产选择的合适条件为 、;
【小问4详解】
燃料电池中,燃料在负极发生氧化反应。由图5中电子流向可知,左侧电极为负极。通入的甲醇()在负极失电子,并在熔融碳酸盐电解质中与 结合生成 和 。根据电荷守恒和原子守恒,电极反应式为:。
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