精品解析:江西省部分学校2026-2027学年高三上学期开学考试 化学试题
2026-09-01
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内容正文:
绝密★启用前
江西省2026年新高三暑假学习质量诊断
化学试题
满分100分 考试用时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,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
3. 作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
本卷可能会用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Si-28 Cl-35.5 S-32 K-39 Ca-40 Cu-64 Mn-55 Ni-59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得3分,答错得0分。
1. 毛泽东同志曾写下“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的词句,如今“上九天,下五洋”的梦想已经实现。对于下列所涉及的化学知识表述错误的是
A. “蛟龙号”潜水艇使用合金制造耐压球壳:属于d区元素
B. “天问一号”火星探测器使用高温结构陶瓷:属于共价晶体
C. “风云四号”气象卫星搭载臭氧探测仪器:臭氧属于非极性分子
D. “雪龙2”号破冰船极地科考:冰的密度小于水与分子间氢键有关
2. 进行化学实验时应强化安全意识。下列实验操作或事故的处理正确的是
A. 在进行液体的蒸馏实验时,为防止暴沸,应先加入沸石,再缓慢加热
B. 不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量清水冲洗,然后使用酒精擦拭
C. 如果不慎打破温度计导致汞珠散落,应及时用吸尘器清理汞珠
D. 实验后未用完的强氧化剂如KMnO4、KClO3、Na2O2等固体可以直接丢弃
3. 已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH1=-221.0kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ·mol-1,则对于制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH3分析正确的是
A. ΔH3=-131.3kJ·mol-1,在低温条件下反应可自发进行
B. ΔH3=-131.3kJ·mol-1,在高温条件下反应可自发进行
C. ΔH3=+131.3kJ·mol-1,在低温条件下反应可自发进行
D. ΔH3=+131.3kJ·mol-1,在高温条件下反应可自发进行
4. 我国科学家已经实现催化氢化获得甲酸,反应过程如图甲,其中化合物2转化为化合物3过程的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态,I表示中间体),下列说法错误的是
A. 化合物1→化合物2的反应是氧化还原反应
B. 化合物1是催化剂,增加用量会降低反应所需活化能
C. 图乙中形成中间体I2的反应为图甲中“化合物化合物”的决速步骤
D. 从平衡移动的角度看,降低温度可促进化合物2与水反应生成化合物3与
5. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误的是
A. 电池总反应为
B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C. 消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mmol电子流入
D. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
6. 以月桂烯为原料制取有机物乙酸香叶酯的流程如图:
下列关于月桂烯的说法正确的是
A. 1 mol月桂烯与1 mol Br2加成的产物有3种(不考虑立体异构)
B. 月桂烯和乙烯是同系物
C. 月桂烯能发生氧化,加成,加聚,取代等类型的反应
D. 月桂烯中碳原子的杂化类型有3种
7. 物质结构决定性质。下列物质的性质差异与解释不符的是
性质差异
解释
A
白磷比红磷易自燃
白磷中P-P键弯曲,张力较大
B
CH4键角比NH3大
中心原子杂化类型不同
C
铅的纳米晶体熔点明显低于大块晶体
纳米晶体的表面积增大
D
15-冠-5比18-冠-6识别Na+能力强
冠醚15-冠-5空腔直径与Na+直径匹配
A. A B. B C. C D. D
8. 38.4g Cu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到 和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示,下列有关判断不正确的是
A. 硝酸在反应中体现氧化性和酸性
B. 混合气体中的物质的量是0.1mol
C. 该浓硝酸物质的量浓度为11mol/L
D. 氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
9. 下列实验操作、现象与实验目的或结论一致的是
选项
实验操作、现象
实验目的或结论
A
将带有火星的木条伸入充满1molO2和4molNO2的集气瓶中,木条复燃
说明NO2支持燃烧
B
用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
无色溶液中一定含有钠盐
C
室温下,使用pH计测定NaHA溶液的pH<7
确定H2A是强酸
D
浓硫酸滴入蔗糖中,将产生的气体通入溴水,溴水褪色
验证浓硫酸具有脱水性
A. A B. B C. C D. D
10. 某电解质的阴离子结构如图。已知短周期主族元素X、Y、Z、M和W的原子序数依次增大,W元素在周期表中电负性最大,Y原子的最外层只有3个电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:Y<Z<M
B. 最简单氢化物的沸点:W>M>Z
C. 键角:
D. 元素Y的第一电离能小于同周期相邻两种元素的第一电离能
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶于水后、溶液中含氯微粒的数目小于
B. 标准状况下、2.24 L乙醛中含有键的数目为
C. 和的混合气体中氧原子的数目为
D. 电解精炼铜时、阳极质量每减少6.4 g,电路中转移电子的数目为
12. 某有机物M是一种常用的食品添加剂,因其热量极低,又具有较高的甜度,可添加于饮料、药制品或无糖口香糖中作为糖替代品,其结构简式如图。下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含2个手性碳原子
C. 该分子中sp3杂化的碳原子数目为4
D. M能与强酸、强碱反应,1mol该物质最多能与2molNaOH发生反应
13. 总浓度为的水溶液中存在平衡:、。溶液中、、与关系如下图所示。下列叙述正确的是
A. M、N分别为、关系曲线
B.
C. 溶液中
D. 的溶液中
14. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A. Ⅱ中发生的反应有
B. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C. Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。
已知:,
回答下列问题:
(1)化合物E的含氧官能团的名称是_______。
(2)化合物C的结构简式是_______。
(3)下列说法错误的是_______(填标号)。
a.化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法
b.化合物A的碱性比化合物D弱
c.化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物A
d.化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应
(4)F→G的化学方程式为______________________。
(5)聚乳酸()是一种可降解高分子,设计以乙炔为原料合成聚乳酸的路线_______。(用流程图表示合成聚乳酸的后续三步过程,无机试剂任选)。
(6)写出一种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有二取代的苯环。②谱和IR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,无碳氧单键。
16. 的热分解与催化的重整结合,可生产高纯度合成气,实现碳资源的二次利用。主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)位于元素周期表中_______区;基态的价电子排布式为_______。
(2)水分子的模型与其空间结构模型不同,原因是_______。
(3)的晶胞如图1所示(晶胞参数),该物质的化学式为_______。
(4)恒压条件下,重整反应可以促进分解,原因是_______。
(5)在温度分别为和下,的平衡转化率与压强的关系如图2所示,反应温度最高的是_______(填“”“”或“”),原因是_______。
(6)一定温度、下,向体系中加入和,假设此条件下其他副反应可忽略,恒压反应至平衡时,体系中转化率为,转化率为,物质的量为,反应Ⅲ的平衡常数_______(保留小数点后一位),此时原位利用率为_______。
已知:原位利用率
17. 苯甲酸稀土配合物具有独特的发光特性,可用作先进光功能材料。稀土离子在形成配合物时,配位数在3~12间变动,配位环境不同配位数不同。一种制备并验证苯甲酸铕配合物()组成的方法如下。
Ⅰ.苯甲酸铕配合物()的制备
(1)苯甲酸铕配合物具有荧光特性:在紫外光的照射下,苯甲酸铕配合物电子被激发,产生跃迁,从_______态到_______态时发射荧光。
(2)写出溶解在盐酸中的化学方程式_______。
(3)苯甲酸根()结构简式为,其中两个氧原子均为配位原子,则的配位数为_______。
Ⅱ.苯甲酸铕配合物()组成的验证
步骤1:称取产品溶解在溶液中,加入乙醚形成萃取体系,分离和苯甲酸(),留在水相中,苯甲酸()进入有机相。分液后,将水相定容至100.00 mL。
步骤2:将萃取后的有机相在通风橱中水浴加热除去乙醚,观察到锥形瓶壁有结晶析出后,加入稀乙醇(对酚酞呈中性)溶解,随后加酚酞指示剂2滴,用标准溶液滴定。消耗溶液体积为。
步骤3:用移液管移取溶液,用稀氨水中和过量的酸至溶液呈弱酸性。加入二甲酚橙指示剂2滴,用标准溶液滴定溶液。消耗标准溶液体积为。已知与反应的化学计量数之比为。
(4)步骤1中“将水相定容至”需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、_______。
(5)步骤2中加稀乙醇溶液而非加水溶解,原因是_______________。
(6)步骤2滴定过程中,滴定终点的现象是_______。
(7)该产品中_______(保留1位小数)。该结果与存在差异,可能的原因是______________。
18. 工业上以软锰矿(主要成分为,还含有少量等)和辉铜矿(主要成分为,还含有少量Si、Ni、Ca的氧化物)为原料,制备碳酸锰和胆矾()的工艺流程如图所示。
已知:① “酸浸”时与稀硫酸不能直接反应;
②N211、N985(用HR表示)萃取金属离子的原理为:;
③该条件下,,当离子浓度不超过时,认为离子沉淀完全。
(1)基态铜原子的价层电子排布图为_______。
(2)已知浸出渣中含有单质S,还含有_______(填化学式)。写出“酸浸”时与反应的离子方程式_____________________。
(3)“萃取2”后水溶液中,“调pH除镍”时应控制溶液pH的范围是_______[已知,该溶液中和的关系为,忽略溶液体积变化]。
(4)“试剂B”为_______(填化学式)。写出“碳化沉锰”反应的离子方程式__________________。
(5)借助现代仪器分析(M=250g/mol,固体初始质量为2.5mg)分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。900℃左右有一个吸热峰,则此时分解的固体产物为_______(填名称),理由是____________________________。
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绝密★启用前
江西省2026年新高三暑假学习质量诊断
化学试题
满分100分 考试用时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,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
3. 作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
本卷可能会用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Si-28 Cl-35.5 S-32 K-39 Ca-40 Cu-64 Mn-55 Ni-59
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得3分,答错得0分。
1. 毛泽东同志曾写下“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的词句,如今“上九天,下五洋”的梦想已经实现。对于下列所涉及的化学知识表述错误的是
A. “蛟龙号”潜水艇使用合金制造耐压球壳:属于d区元素
B. “天问一号”火星探测器使用高温结构陶瓷:属于共价晶体
C. “风云四号”气象卫星搭载臭氧探测仪器:臭氧属于非极性分子
D. “雪龙2”号破冰船极地科考:冰的密度小于水与分子间氢键有关
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ti的价电子排布为,属于第四周期ⅣB族d区元素,A正确;
B.SiC中Si原子和C原子通过共价键结合形成空间网状结构,属于共价晶体,B正确;
C.臭氧的空间构型为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,C错误;
D.冰中水分子间通过氢键形成具有较大空隙的规整空间结构,因此冰的密度小于水,D正确;
答案选C。
2. 进行化学实验时应强化安全意识。下列实验操作或事故的处理正确的是
A. 在进行液体的蒸馏实验时,为防止暴沸,应先加入沸石,再缓慢加热
B. 不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量清水冲洗,然后使用酒精擦拭
C. 如果不慎打破温度计导致汞珠散落,应及时用吸尘器清理汞珠
D. 实验后未用完的强氧化剂如KMnO4、KClO3、Na2O2等固体可以直接丢弃
【答案】A
【解析】
【详解】A.蒸馏实验中提前加入沸石可防止加热时液体暴沸,若加热后再补加沸石会引发剧烈暴沸,操作符合安全规范,A正确;
B.浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量清水冲洗后,应涂抹3%~5%的溶液中和残留酸,酒精无法中和酸,还可能扩大酸的接触面积加重损伤,B错误;
C.汞有毒且易挥发,散落时应撒硫粉使其反应生成无毒的,用吸尘器清理会加速汞挥发,造成有毒蒸气扩散,C错误;
D.强氧化剂如、、若直接丢弃,易与还原性物质接触发生剧烈反应,引发火灾、爆炸等危险,需回收统一处理,D错误;
故选A。
3. 已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH1=-221.0kJ·mol-1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-483.6kJ·mol-1,则对于制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH3分析正确的是
A. ΔH3=-131.3kJ·mol-1,在低温条件下反应可自发进行
B. ΔH3=-131.3kJ·mol-1,在高温条件下反应可自发进行
C. ΔH3=+131.3kJ·mol-1,在低温条件下反应可自发进行
D. ΔH3=+131.3kJ·mol-1,在高温条件下反应可自发进行
【答案】D
【解析】
【详解】由盖斯定律,目标反应=(反应①-反应②)/2,代入数据得;反应后气体分子数增加,故,高温下满足,,反应可自发进行,故选D。
4. 我国科学家已经实现催化氢化获得甲酸,反应过程如图甲,其中化合物2转化为化合物3过程的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态,I表示中间体),下列说法错误的是
A. 化合物1→化合物2的反应是氧化还原反应
B. 化合物1是催化剂,增加用量会降低反应所需活化能
C. 图乙中形成中间体I2的反应为图甲中“化合物化合物”的决速步骤
D. 从平衡移动的角度看,降低温度可促进化合物2与水反应生成化合物3与
【答案】B
【解析】
【详解】A.化合物1结合生成化合物2,中为价,生成的化合物2中甲酸根配体中C为+2价,存在化合价变化,属于氧化还原反应,A正确;
B.由反应循环可知化合物1是该反应的催化剂,催化剂通过改变反应路径降低活化能,但活化能是反应的固有属性,与催化剂用量无关,增加催化剂用量不会改变反应的活化能,仅能改变反应速率,B错误;
C.决速步骤由能垒(活化能)最高的步骤决定,由图乙可知,生成中间体的步骤能垒()最大,反应速率最慢,是该过程的决速步骤,C正确;
D.由图乙可知,化合物2和水反应生成化合物3和的总反应中,生成物总能量低于反应物,是放热反应,降低温度平衡正向移动,促进反应进行,D正确;
故选B。
5. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时,下列叙述错误的是
A. 电池总反应为
B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C. 消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mmol电子流入
D. 两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a
【答案】C
【解析】
【分析】由题中信息可知,b电极为负极,发生反应,然后再发生;a电极为正极,发生反应,在这个过程中发生的总反应为。
【详解】A.由题中信息可知,当电池开始工作时,a电极为电池正极,血液中的在a电极上得电子生成,电极反应式为;b电极为电池负极, 在b电极上失电子转化成CuO,电极反应式为,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被还原为,则电池总反应为,A正确;
B.b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为,在b电极上失电子转化成CuO,在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变,因此,CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用,B正确;
C.根据反应可知,参加反应时转移2 mol电子,的物质的量为0.1 mmol,则消耗18 mg葡萄糖时,理论上a电极有0.2 mmol电子流入,C错误;
D.原电池中阳离子从负极移向正极迁移,故迁移方向为b→a,D正确。
综上所述,本题选C。
6. 以月桂烯为原料制取有机物乙酸香叶酯的流程如图:
下列关于月桂烯的说法正确的是
A. 1 mol月桂烯与1 mol Br2加成的产物有3种(不考虑立体异构)
B. 月桂烯和乙烯是同系物
C. 月桂烯能发生氧化,加成,加聚,取代等类型的反应
D. 月桂烯中碳原子的杂化类型有3种
【答案】C
【解析】
【详解】A.1mol月桂烯含3个碳碳双键,其中存在共轭二烯结构,与加成时,有、 、、共4种产物,A错误;
B.同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团,乙烯是单烯烃,月桂烯含3个碳碳双键,官能团数目不同,结构不相似,不是同系物,B错误;
C.月桂烯含碳碳双键,可发生氧化、加成、加聚反应,分子中饱和碳原子上的氢可发生取代反应,C正确;
D.月桂烯中双键碳原子为杂化,甲基和亚甲基中饱和碳原子为杂化,共2种杂化类型,D错误;
故选C。
7. 物质结构决定性质。下列物质的性质差异与解释不符的是
性质差异
解释
A
白磷比红磷易自燃
白磷中P-P键弯曲,张力较大
B
CH4键角比NH3大
中心原子杂化类型不同
C
铅的纳米晶体熔点明显低于大块晶体
纳米晶体的表面积增大
D
15-冠-5比18-冠-6识别Na+能力强
冠醚15-冠-5空腔直径与Na+直径匹配
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.白磷(P)为正四面体结构,其P—P键角为60°,导致较大张力,使白磷更活泼,易自燃,红磷结构更稳定,A正确
B.CH4键角(109°28′)大于NH3(约107°),但两者中心原子均为sp3杂化,键角差异源于NH3中孤对电子的排斥作用,而非杂化类型不同,B错误。
C.纳米铅因表面积大、表面能高,熔点低于块状铅,C正确;
D.冠醚空腔直径与离子尺寸匹配决定识别能力,15-冠-5空腔与Na+匹配更佳,D正确;
故选 B。
8. 38.4g Cu与一定量浓硝酸恰好完全反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到 和的混合溶液,反应过程及有关数据如图所示,下列有关判断不正确的是
A. 硝酸在反应中体现氧化性和酸性
B. 混合气体中的物质的量是0.1mol
C. 该浓硝酸物质的量浓度为11mol/L
D. 氮的氧化物和NaOH溶液反应时,NO作还原剂
【答案】C
【解析】
【分析】n(Cu)==0.6mol,Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,n(NaOH)=0.5L×2mol/L=1mol,由Na原子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO2)+n(NaNO3)=1mol。
【详解】A.铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,硝酸部分被还原,作氧化剂,有部分生成盐,表现出酸性,A正确;
B.根据分析可知0.9mol氮的化合物转化为钠盐的物质的量为1mol,每个N2O4中含有2个N,所以混合气体中N2O4的物质的量是0.1mol,B正确;
C.铜和硝酸反应生成硝酸铜和氮的化合物,根据分析n(Cu)=0.6mol,所以生成硝酸铜0.6mol,含有硝酸根离子1.2mol,氮的化合物为0.9mol,根据分析,氮的化合物与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和NaNO2的物质的量为1mol,根据N原子守恒,硝酸的总量为1.2mol+1mol=2.2mol,浓硝酸体积为220mL,物质的量浓度为=10mol/L,C错误;
D.氮的氧化物和NaOH溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,两者N的化合价分别为+5、+3,NO中化合价为+2价,由价态可知NO化合价升高,作还原剂,D正确;
故选C。
9. 下列实验操作、现象与实验目的或结论一致的是
选项
实验操作、现象
实验目的或结论
A
将带有火星的木条伸入充满1molO2和4molNO2的集气瓶中,木条复燃
说明NO2支持燃烧
B
用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
无色溶液中一定含有钠盐
C
室温下,使用pH计测定NaHA溶液的pH<7
确定H2A是强酸
D
浓硫酸滴入蔗糖中,将产生的气体通入溴水,溴水褪色
验证浓硫酸具有脱水性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.1molO2和4molNO2与空气形成对照,带有火星的木条复燃,说明NO2支持燃烧,A项正确;
B.无色溶液中可能含有氢氧化钠,B项错误;
C.若NaHA为NaHSO4,NaHA溶液的pH<7,若NaHA为NaHSO3,
NaHA溶液的pH<7,无法确定H2A是强酸还是弱酸,C项错误;
D.浓硫酸与蔗糖反应生成的二氧化硫能使溴水褪色,验证浓硫酸具有强氧化性,D项错误;
故选A。
10. 某电解质的阴离子结构如图。已知短周期主族元素X、Y、Z、M和W的原子序数依次增大,W元素在周期表中电负性最大,Y原子的最外层只有3个电子。下列说法正确的是
A. 原子半径:Y<Z<M
B. 最简单氢化物的沸点:W>M>Z
C. 键角:
D. 元素Y的第一电离能小于同周期相邻两种元素的第一电离能
【答案】D
【解析】
【分析】据题意可得,W元素在周期表中电负性最大,则W为F元素;短周期主族元素X、Y、Z、M和W的原子序数依次增大,Y原子的最外层只有3个电子,则Y为B元素;短周期主族元素X、Y、Z、M和W的原子序数依次增大,Z、M为C、N、O中的两个,根据阴离子中,Z可以结合4个价键,则Z为C元素,M结合2个价键,则M为O元素,X结合1个共价键,根据原子结构,则X为H元素;
【详解】A.Y为B,Z为C,M为O,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,原子半径:B>C>O,A错误;
B.W、M、Z的最简单氢化物分别为HF、H2O、CH4,H2O分子间氢键多于HF,水的沸点最高,甲烷不能形成氢键,沸点最低,即H2O>HF>CH4,B错误;
C.CH4为正四面体形,键角109°28′;H2O为V形分子,键角约104.5°,则甲烷分子键角较大,C错误;
D.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,但是Be原子价电子为2s2全满稳定状态,电离能较大,第二周期第一电离能B小于Be和C,故B的第一电离能小于同周期相邻两种元素的第一电离能,D正确;
故选D。
11. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶于水后、溶液中含氯微粒的数目小于
B. 标准状况下、2.24 L乙醛中含有键的数目为
C. 和的混合气体中氧原子的数目为
D. 电解精炼铜时、阳极质量每减少6.4 g,电路中转移电子的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.1mol Cl2溶于水存在可逆反应,含氯微粒有、、、,根据氯原子守恒可得,因此含氯微粒总物质的量,数目小于,故A正确;
B.标准状况下乙醛为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定π键数目,故B错误;
C.氧气的质量等于氧原子的总质量,和的摩尔质量不同,17g混合气体中氧原子总物质的量在~之间,不一定为1mol,数目不一定为,故C错误;
D.电解精炼铜时,阳极有Zn、Fe等比Cu活泼的杂质优先失电子,阳极质量减少6.4g时,转移电子数目不一定为,故D错误;
选A。
12. 某有机物M是一种常用的食品添加剂,因其热量极低,又具有较高的甜度,可添加于饮料、药制品或无糖口香糖中作为糖替代品,其结构简式如图。下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中含2个手性碳原子
C. 该分子中sp3杂化的碳原子数目为4
D. M能与强酸、强碱反应,1mol该物质最多能与2molNaOH发生反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物不饱和度为7,计算可得分子式为,选项中原子数目错误,A错误;
B.分子中连接的饱和碳原子、连接的饱和碳原子均连有4种不同基团,为手性碳原子,共2个,B正确;
C.杂化的碳原子为单键饱和碳,包括与羧基相连的的碳、连的手性碳、连的手性碳、与苯环相连的的碳、与酯基相连的甲基碳,共5个,C错误;
D.氨基能和强酸反应,分子中羧基、酯基、酰胺键均能与反应,该物质最多消耗,D错误;
故选B。
13. 总浓度为的水溶液中存在平衡:、。溶液中、、与关系如下图所示。下列叙述正确的是
A. M、N分别为、关系曲线
B.
C. 溶液中
D. 的溶液中
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知HF溶液中存在的平衡:,当溶液中pH增大时,c(H+)减小,该平衡正向移动,c(HF)减小,对应M曲线;先增大后减小,所以M、N分别为:、关系曲线,故A项错误;
B.根据平衡常数计算公式: ,取pH=4,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,c(H+)=10-4mol/L,代入可得,结合,取pH=4,=0.0045mol/L,c(F-)=0.0800mol/L,c(HF)=0.0110mol/L,,故B项正确;
C.根据总浓度c总(HF)的定义,溶液中HF的存在形式有HF、F-、三种,根据元素守恒,可知,故C项错误;
D.已知:总浓度为,其pH>1。在pH=1的溶液中,应该加入了其他酸,根据电荷守恒,可知,故D项错误;
故答案选B。
14. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A. Ⅱ中发生的反应有
B. Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C. Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D. 若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
【答案】C
【解析】
【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
【详解】A.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确;
B.II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
C.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;
D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮。
已知:,
回答下列问题:
(1)化合物E的含氧官能团的名称是_______。
(2)化合物C的结构简式是_______。
(3)下列说法错误的是_______(填标号)。
a.化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法
b.化合物A的碱性比化合物D弱
c.化合物B在氢氧化钠溶液加热的条件下可转化为化合物A
d.化合物G→氯硝西泮的反应类型为取代反应
(4)F→G的化学方程式为______________________。
(5)聚乳酸()是一种可降解高分子,设计以乙炔为原料合成聚乳酸的路线_______。(用流程图表示合成聚乳酸的后续三步过程,无机试剂任选)。
(6)写出一种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式_______。
①分子中含有二取代的苯环。②谱和IR谱检测表明:分子中共有4种不同化学环境的氢原子,无碳氧单键。
【答案】(1)硝基、羰基
(2) (3)bd
(4)或 (5)
(6)
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B(),B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C();C水解生成D,D发生取代反应生成E,E发生取代反应生成F,结合已知信息,根据F的分子式,可推出F为:;F发生取代反应生成G:。
【小问1详解】
根据化合物E的结构简式可知,分子结构中含氧官能团含有硝基、羰基;
【小问2详解】
根据分析可知化合物C的结构简式为:;
【小问3详解】
a.氨基易被氧化,在进行硝化反应前,先将其转化为稳定的酰胺基,硝化后再用水解得到氨基,化合物A→D的过程中,采用了保护氨基的方法,a正确;
b.硝基为吸电子基团,硝基的存在会导致N原子结合质子的能力减弱,则化合物A的碱性比化合物D强,b错误;
c.化合物B为,在氢氧化钠溶液加热的条件下发生水解反应,可转化为化合物A,c正确;
d.化合物G→氯硝西泮的过程中,G中的氨基与酮羰基部分先发生加成反应,后发生消去反应而生成氯硝西泮,反应类型不是取代反应,d错误;
故选bd;
【小问4详解】
F与氨气发生取代反应生成G,反应的化学方程式为:或。
【小问5详解】
聚乳酸()可由乳酸在浓硫酸加热的条件下,通过缩聚反应制得,故其合成路线为:;
【小问6详解】
化合物B分子式为,其同分异构体含有二取代的苯环,且分子中共有4种不同化学环境的氢原子,无碳氧单键,故其结构简式可能为等。
16. 的热分解与催化的重整结合,可生产高纯度合成气,实现碳资源的二次利用。主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
回答下列问题:
(1)位于元素周期表中_______区;基态的价电子排布式为_______。
(2)水分子的模型与其空间结构模型不同,原因是_______。
(3)的晶胞如图1所示(晶胞参数),该物质的化学式为_______。
(4)恒压条件下,重整反应可以促进分解,原因是_______。
(5)在温度分别为和下,的平衡转化率与压强的关系如图2所示,反应温度最高的是_______(填“”“”或“”),原因是_______。
(6)一定温度、下,向体系中加入和,假设此条件下其他副反应可忽略,恒压反应至平衡时,体系中转化率为,转化率为,物质的量为,反应Ⅲ的平衡常数_______(保留小数点后一位),此时原位利用率为_______。
已知:原位利用率
【答案】(1) ①. s ②. 3d8
(2)O原子上存在2对孤电子对,VSEPR模型考虑孤电子对而空间结构模型不考虑
(3)Ni2P (4)反应Ⅱ消耗反应Ⅰ产生的CO2,降低体系CO2分压,使反应Ⅰ平衡右移
(5) ①. T1 ②. 升高温度,反应Ⅱ正向移动
(6) ①. 1.2 ②. 70%
【解析】
【小问1详解】
Ca原子序数为20,电子排布为[Ar]4s2,价电子位于s轨道,属于周期表s区;Ni原子序数为28,基态电子排布为[Ar] 3d84s2。Ni失去4s能级上2个电子形成Ni2+,价电子排布为3d8,故答案为:s;3d8。
【小问2详解】
中心O原子有2个σ键,孤电子对数为,共4个价电子对,模型为四面体型,空间构型为V型,故答案为:O原子上存在2对孤电子对,VSEPR模型考虑孤电子对而空间结构模型不考虑。
【小问3详解】
该晶胞中,P原子8个位于顶点(4个被6个晶胞共用,4个被12个晶胞共用)、2个位于体内,1个晶胞中所含P原子数为,Ni原子8个位于棱(均被4个晶胞共用)、6个位于面(均被2个晶胞共用),1个位于体内,Ni原子数为,因此该物质的化学式为Ni2P。
【小问4详解】
重整反应会消耗CO2,降低体系中CO2分压,使分解反应正向移动,故答案为:反应Ⅱ消耗反应Ⅰ产生的CO2,降低体系CO2分压,使反应Ⅰ平衡右移。
【小问5详解】
反应Ⅱ正向为吸热反应,相同压强时,升高温度,反应正向移动,CH4转化率增大,因此温度最高的是T1,故答案为:T1;升高温度,反应Ⅱ正向移动。
【小问6详解】
一定温度、下,向体系中加入和,恒压反应至平衡时,体系中转化率为,反应Ⅰ:平衡时生成,转化率为,物质的量为,则
气体总物质的量n总=(1.3+0.1+0.1+1.1+0.4)mol=3mol,
反应Ⅲ的平衡常数,平衡时,原位利用率为,故答案为:1.2;70%。
17. 苯甲酸稀土配合物具有独特的发光特性,可用作先进光功能材料。稀土离子在形成配合物时,配位数在3~12间变动,配位环境不同配位数不同。一种制备并验证苯甲酸铕配合物()组成的方法如下。
Ⅰ.苯甲酸铕配合物()的制备
(1)苯甲酸铕配合物具有荧光特性:在紫外光的照射下,苯甲酸铕配合物电子被激发,产生跃迁,从_______态到_______态时发射荧光。
(2)写出溶解在盐酸中的化学方程式_______。
(3)苯甲酸根()结构简式为,其中两个氧原子均为配位原子,则的配位数为_______。
Ⅱ.苯甲酸铕配合物()组成的验证
步骤1:称取产品溶解在溶液中,加入乙醚形成萃取体系,分离和苯甲酸(),留在水相中,苯甲酸()进入有机相。分液后,将水相定容至100.00 mL。
步骤2:将萃取后的有机相在通风橱中水浴加热除去乙醚,观察到锥形瓶壁有结晶析出后,加入稀乙醇(对酚酞呈中性)溶解,随后加酚酞指示剂2滴,用标准溶液滴定。消耗溶液体积为。
步骤3:用移液管移取溶液,用稀氨水中和过量的酸至溶液呈弱酸性。加入二甲酚橙指示剂2滴,用标准溶液滴定溶液。消耗标准溶液体积为。已知与反应的化学计量数之比为。
(4)步骤1中“将水相定容至”需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、_______。
(5)步骤2中加稀乙醇溶液而非加水溶解,原因是_______________。
(6)步骤2滴定过程中,滴定终点的现象是_______。
(7)该产品中_______(保留1位小数)。该结果与存在差异,可能的原因是______________。
【答案】(1) ①.
激发 ②.
基 (2) (3)
6 (4)
容量瓶
(5)
苯甲酸在水中的溶解度较小,加入稀乙醇可促进苯甲酸完全溶解,确保滴定准确
(6)
滴入最后半滴标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(7) ①.
3.2 ②.
沉淀表面附着有未洗脱的苯甲酸钠(或反应中生成了配位数大于6的苯甲酸铕配合物)
【解析】
【分析】制备阶段利用与盐酸反应生成,再与苯甲酸钠反应生成配合物;验证阶段通过萃取将和苯甲酸分离,分别利用络合滴定法测定的量,利用酸碱中和滴定法测定苯甲酸的量,最后通过计算两者的物质的量之比来验证配合物的组成并分析误差来源。
【小问1详解】
配合物在紫外光照射下吸收能量,电子从能量较低的基态跃迁至能量较高的激发态;当电子从激发态跃迁回基态时,多余的能量以光的形式释放,从而产生荧光。
【小问2详解】
属于金属氧化物,与盐酸发生复分解反应生成氯化铕和水,根据原子守恒配平,化学方程式为。
【小问3详解】
已知苯甲酸根()中两个氧原子均为配位原子,即每个配体提供2个配位原子。在配合物中,含有3个苯甲酸根配体,因此中心离子的配位数为。
【小问4详解】
步骤1中“将水相定容至”属于配制一定体积溶液的操作,除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,必须使用对应规格的容量瓶,即容量瓶(注意需注明规格)。
【小问5详解】
苯甲酸属于有机酸,根据“相似相溶”原理,其在水中的溶解度较小,但在乙醇等有机溶剂中溶解度较大。加入稀乙醇可以促进析出的苯甲酸晶体完全溶解,避免因溶解不充分导致滴定结果偏低。
【小问6详解】
步骤2是用标准溶液滴定苯甲酸,以酚酞为指示剂。滴定前苯甲酸溶液呈酸性,酚酞显无色;当达到滴定终点时,微过量的使溶液呈弱碱性,酚酞变红。因此滴定终点的现象为:滴入最后半滴标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
【小问7详解】
根据酸碱中和反应,有机相中苯甲酸的物质的量为: 。 根据络合滴定反应,水相中的物质的量为: 。 则水相中总的物质的量为: 。 该产品中两者的比值为:。 理论上中该比值应为3.0,实际测得结果偏高,说明样品中苯甲酸根的含量偏多。可能的原因是制备过程中沉淀洗涤不彻底,表面附着有未洗脱的反应物苯甲酸钠;或者在反应体系中生成了配位数大于6的苯甲酸铕配合物(即结合了多于3个的苯甲酸根)。
18. 工业上以软锰矿(主要成分为,还含有少量等)和辉铜矿(主要成分为,还含有少量Si、Ni、Ca的氧化物)为原料,制备碳酸锰和胆矾()的工艺流程如图所示。
已知:① “酸浸”时与稀硫酸不能直接反应;
②N211、N985(用HR表示)萃取金属离子的原理为:;
③该条件下,,当离子浓度不超过时,认为离子沉淀完全。
(1)基态铜原子的价层电子排布图为_______。
(2)已知浸出渣中含有单质S,还含有_______(填化学式)。写出“酸浸”时与反应的离子方程式_____________________。
(3)“萃取2”后水溶液中,“调pH除镍”时应控制溶液pH的范围是_______[已知,该溶液中和的关系为,忽略溶液体积变化]。
(4)“试剂B”为_______(填化学式)。写出“碳化沉锰”反应的离子方程式__________________。
(5)借助现代仪器分析(M=250g/mol,固体初始质量为2.5mg)分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。900℃左右有一个吸热峰,则此时分解的固体产物为_______(填名称),理由是____________________________。
【答案】(1) (2) ①. CaSO4、SiO2 ②.
(3)
(4) ①. H2SO4 ②. 或
(5) ①. 氧化亚铜 ②. 初始时,Cu元素的物质的量为,则铜元素的质量为。温度为900℃时,剩余物质的质量为7.2×10-4 g,故其中O元素的质量为0.8×10-4 g,O元素的物质的量为,故产物中n(Cu):n(O)=2:1,则该产物为Cu2O。
【解析】
【分析】“酸浸”步骤,各种金属氧化物被转化为金属离子溶解在溶液中,钙离子与硫酸根结合,形成硫酸钙沉淀。Cu2S被氧化为铜离子和硫单质,故浸出渣的主要成分为S单质和不溶于硫酸的CaSO4、SiO2。由后续步骤产物可知,“萃取1”步骤将亚铁离子除去。调pH后,“萃取2”步骤将铜离子萃取至有机相,用硫酸“反萃取”后最终得到胆矾。镍离子和锰离子留在水相中,加入硫化钠,将镍离子转化为硫化镍沉淀。再向滤液加入碳酸氢铵和氨水,将锰离子转化为碳酸锰。
【小问1详解】
铜的价层电子排布式为3d104s1,其价电子的轨道表达式为:
【小问2详解】
二氧化硅不溶于硫酸,钙离子与硫酸根离子结合,形成硫酸钙沉淀,故浸出渣除S单质外还含有CaSO4、SiO2;硫化亚铜在酸性环境下被氧化铁氧化为铜离子和硫单质,1 mol硫化亚铜被氧化时转移4 mol电子,1 mol氧化铁被还原时转移2 mol电子,故硫化亚铜和氧化铁的反应比为1:2,据此写出离子方程式为:;
【小问3详解】
Ni2+沉淀完全时,其浓度小于或等于,所需,即pS≤13,pH≥2。为防止Mn2+沉淀,,即,pS>9,pH<6。故pH的范围为;
【小问4详解】
反萃取将铜离子从有机相中分离,最终产物为胆矾,故试剂B为硫酸;锰离子与碳酸氢铵和氨水反应,被转化为碳酸锰沉淀,其离子方程式为:或;
【小问5详解】
初始时,Cu元素的物质的量为,则铜元素的质量为。温度为900℃时,剩余物质的质量为7.2×10-4 g,故其中O元素的质量为0.8×10-4 g,O元素的物质的量为,故产物中n(Cu):n(O)=2:1,则此时分解的固体产物为Cu2O。
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