精品解析:江西师范大学附属中学2025-2026学年上学期期末考试高三化学试题
2026-09-02
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内容正文:
2025-2026学年上学期高三年级期末考试
化学试卷
相对原子量:H-1 N-14 O-16 S-32 Si-28 Cr-52
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列诗词,从化学角度解读正确的是
A. “折戟沉沙铁未销,自将磨洗认前朝”,铁锈的主要成分是
B. “火树银花合,星桥铁锁开”中所涉及的焰色试验,属于化学变化
C. “烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”,描述的夜景与胶体知识有关
D. “试玉要烧三日满,辨才须待七年期”,说明玉器等硅酸盐制品硬度大
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁锈的主要成分是,A错误;
B.焰色试验,是金属元素发生电子跃迁后表现的物理现象,不是化学变化,B错误;
C.雾是小水滴分散在空气中形成的气溶胶,C正确;
D.这句话并不能说明玉器等硅酸盐制品硬度大,而是说明玉的化学性质稳定,D错误;
故选C。
2. 化学用语是学习化学的工具。下列化学用语正确的是
A. 的系统名称:2-羟基丙烷
B. 水分子的电离示意图:
C. 氯化铵的电子式:
D. 的价层电子对互斥模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的系统名称为2-丙醇,A错误;
B.水分子的电离方程式为,电离示意图为,B正确;
C.氯化铵的电子式为,C错误;
D.中C原子的价层电子对数为,价层电子对互斥模型为平面三角形:,D错误;
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温下,的NaClO溶液中,由水电离出的数目为
B. 60 g 晶体中含键的数目为
C. 0.1 mol 与足量浓盐酸反应生成氯气,转移电子数为
D. 用惰性电极电解溶液,当阳极产生标准状况下的气体体积为224 mL时,电路中转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.是强碱弱酸盐,水解促进水的电离,的溶液中,此全部由水电离产生,但题目未给出溶液体积,无法计算其物质的量和数目,A错误;
B.晶体中,每个原子与4个原子形成4个键。的物质的量为,故含键的数目为,B正确;
C.与浓盐酸反应的化学方程式为,中从+5价降至0价,1 mol 参与反应,转移5 mol电子,因此反应时转移电子数为,C错误;
D.用惰性电极电解溶液,阳极反应为。,当完全电解时,生成的物质的量为,体积为(标准状况),转移电子。当阳极产生气体时,已耗尽,后续是电解水,转移电子数大于,D错误;
故答案选B。
4. 下列所推导出的结论正确的是
A. 与反应生成,则与反应生成
B. 的结构简式为,可推知的结构简式为
C. 乙醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,则乙二醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙二酸
D. HCl一定条件下能被氧化为,则HBr一定条件下也能被氧化为
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2具有还原性,与强氧化性的Na2O2反应会被氧化为Na2SO4,A错误;
B.B2H6中硼原子缺电子,形成特殊的桥键结构(含B-H-B键),结构式为,B错误;
C.乙二醇能被足量酸性高锰酸钾溶液氧化,但生成的中间产物乙二酸具有还原性,会被足量的高锰酸钾溶液继续氧化为二氧化碳,因此最终产物不是乙二酸,C错误;
D.HCl在加热条件下能被MnO2氧化为Cl2,HBr还原性比HCl强,在类似条件下也能被MnO2氧化为Br2,D正确;
故选D。
5. 下列与实验有关的说法正确的是
A. 蒸馏操作时忘记加沸石,应停止加热,立即加入沸石再加热
B. 滴定读数时,应双手持握滴定管保证其竖直
C. 铵盐易受热分解且均生成氨气,故储存时需考虑避光
D. 向溶液中滴加NaOH溶液制备时,胶头滴管应伸入液面以下滴加
【答案】D
【解析】
【详解】A.蒸馏操作时忘记加沸石,应停止加热并冷却后再加入,立即加入热液体中可能导致暴沸或喷溅,存在安全隐患,A错误;
B.滴定读数时,滴定管应固定在滴定管架上保持竖直,双手持握不标准且可能影响读数稳定性和准确性,B错误;
C.并非所有铵盐受热分解均生成氨气(如硝酸铵分解产物不同),且避光储存主要针对光敏感物质,铵盐分解主要受热影响,与避光无关,C错误;
D.制备Fe(OH)2时,胶头滴管伸入液面以下滴加NaOH可减少Fe(OH)2与氧气接触,防止产物被氧化,D正确;
故选D。
6. 近期,科学家合成出了一种化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为短周期元素且最高能层均有空的d轨道,Z的最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 正盐的水溶液显中性
C. 化合物中X、Y原子均采取杂化
D. 高温下X的单质与Z的简单氢化物可以反应
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素且最高能层均有空的d轨道的只能是第三周期元素,W为带一个单位正电荷的阳离子,W是Na,由化合物结构式可知X可以形成四个共价键则其为Si,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半,且Z形成了一个共价键,则Z为Cl,Y形成两个共价键,化合物中阴离子带一个单位负电荷,阴离子中只含有一个Y,所以Y为P,需要从外界得到一个电子而稳定,综上所述,W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。
【详解】A.同周期从左到右第一电离能呈递增趋势,第一电离能:,A正确;
B.正盐为,为强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,B错误;
C.由图知,化合物中X的键为4,无孤对电子,采取杂化;Y原子价层电子对数是,采取杂化,C正确;
D.X的单质为Si,Z的简单氢化物为HCl,二者可以发生反应,D正确;
故答案选B。
7. 下列方程式书写正确的是
A. 用硫酸铜溶液除去乙炔中的:
B. 向NaClO溶液通入少量
C. 向邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
D. 向溶液中滴加溶液,黄色溶液变为橙色:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在水中不能完全电离,不可写成,正确的为,A错误;
B.具有强氧化性,会把氧化成,自身被还原为,因为少量而足量还会得到HClO,正确的为 ,B错误;
C.醛基会被氧化为羧基,正确的为,C错误;
D.该方程式符合化学平衡移动规律,且配平无误,满足电荷守恒、质量守恒,书写正确,D正确;
故选D。
8. 在下图所示的物质转化关系中,A是常见的气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色、无臭气体,G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。下列叙述错误的是
A. B为,F为,G为Cu
B. 若E的相对分子质量比D的大17,则A为
C. 若E的相对分子质量比D的大18,则A为
D. E的浓溶液若在空气中长期放置质量一定会增加
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知,B是能使带火星的木条复燃的无色、无臭气体,则B为氧气;G是一种紫红色金属单质,则G为铜;A是常见的气态氢化物,若E的相对分子质量比D的大17,由硝酸的相对分子质量比二氧化氮大17可知,A为氨气、C为一氧化氮、D为二氧化氮、E为硝酸、F为水,转化关系中涉及的反应为催化剂作用下氨气和氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;若E的相对分子质量比D的大18,由硫酸的相对分子质量比三氧化硫大18可知,A为硫化氢、C为二氧化硫、D为三氧化硫、E为硫酸,转化关系中涉及的反应为硫化氢在氧气中完全燃烧生成二氧化硫和水,催化剂作用下二氧化硫和氧气发生催化氧化反应生成三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。
【详解】A.由分析可知,B为氧气、F为水、G为铜,A正确;
B.由分析可知,E的相对分子质量比D的大17时,A为氨气,B正确;
C.由分析可知,E的相对分子质量比D的大18时,A为硫化氢,C正确;
D.由分析可知,E可能为硝酸,也可能为硫酸,若E为浓硫酸,浓硫酸具有吸水性,在空气中放置时,溶液的质量会增加;若E为浓硝酸,浓硝酸具有挥发性和不稳定性,在空气中放置时,溶液的质量会减少,D错误;
选D。
9. 某温度下, 在密闭容器中充入一定量的 R(g), 发生反应, 该反应经历两步:①。 ②, 催化剂M能催化第②步反应, 反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A. 升高温度,减小, 且减小
B. 不使用催化剂M,反应过程中c(I)先增大后减小
C. 使用催化剂M,反应①的活化能不变,反应②的活化能变为
D. 使用催化剂M,反应①速率不变,反应②速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应历程图可知,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,对于反应②,升高温度,平衡逆向移动,减小,增大,故减小,总反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,减小,增大,故减小,A项正确;
B.由图可知反应①的速率大于反应②,开始时I的生成速率大于消耗速率,随着反应的进行,I的浓度逐渐减小,故不使用催化剂M,反应过程中I的浓度先增大后减小,B项正确;
C.催化剂M能催化第②步反应,故使用催化剂M,反应①的活化能不变,对于反应②,加入催化剂,降低反应的活化能,由图可知,其反应热为,不是活化能,C项错误;
D.催化剂M能催化第②步反应,故使用催化剂M,反应①的活化能不变,对于反应②,加入催化剂,能降低反应的活化能,使反应速率加快,D项正确;
答案选C。
10. 下列实验方案设计、现象与结论不对应的是
选项
实验方案设计和现象
结论
A
向酸性溶液中滴加H2O2溶液,溶液紫色褪去
H2O2具有还原性
B
取于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的溶液,溶液变红
Fe3+与I-的反应有一定限度
C
取样品溶于水配成溶液,向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去
FeCl3中含有FeCl2杂质
D
向5 mL NaCl溶液中滴加2滴等浓度的AgNO3溶液,振荡试管;再滴入2滴等浓度的NaI溶液,振荡试管,先生成白色沉淀,后生成黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性具有强氧化性,与反应时紫色褪去,说明被还原,作还原剂,具有还原性,A正确;
B.反应物过量,充分反应后滴加溶液变红,说明溶液中仍存在,证明与的反应为可逆反应,有一定限度,B正确;
C.溶液中的也具有还原性,可被酸性氧化使溶液紫色褪去,因此无法证明中含有杂质,C错误;
D.加入的AgNO3溶液少量,生成的白色沉淀转化为黄色沉淀,说明溶解度更小,因此,D正确;
故本题选C。
11. 五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X,在一定条件下X可分别转化为Y、Z。下列说法正确的是
A. 加入足量溶液,将X转化为
B. Y在NaOH的醇溶液、加热条件下能发生消去反应
C. Y分子与发生加成反应的产物中含有2个手性碳原子
D. 1molZ在碱性条件下水解可生成2molX
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据酸性:羧基>>酚羟基>,酚羟基、羧基均可与反应,则X加入足量溶液转化为,故A错误;
B.Y分子中含醇羟基,且相邻碳原子上含有氢原子,需要在浓硫酸加热条件下可发生消去反应,故B错误;
C.Y分子与氢气发生加成反应的产物中含有两个手性碳原子(标“*”),故C正确;
D.X分子中含有羧基与酚羟基,呈酸性,1molZ在碱性条件下水解可生成2molX的盐,酸化以后才能生成X,故D错误;
故选C。
12. 中科大研究团队设计出一种从废旧锂离子电池的正极材料中回收锂离子得到纯净的,同时产生电能的装置,其工作原理如下图所示。
下列说法正确的是
A. 电势:a电极高于b电极 B. a极的电极反应式:
C. 生成1mol 时电路中转移2mol电子 D. 该装置可用于工业尾气中硫氧化物的捕获
【答案】B
【解析】
【详解】A.该装置为原电池,电子从负极流出经外电路流向正极,正极电势高于负极;a电极释放、发生氧化反应,a电极为负极;则b电极为正极,故a电极电势低于b电极,A错误;
B.a极为负极,失去电子发生氧化反应,Fe元素从+2价升高到+3价,电极反应式为,B正确;
C.生成1mol 时,来自a极,a极每生成1mol 转移1mol电子,b电极的电极反应为NO2+e-=,被空气氧化成等物质的量的,故转移电子为1mol,C错误;
D.装置中通入后未明确其转化产物及是否被有效吸收,无法确定其可用于硫氧化物捕获,D错误;
故选B。
13. 硅化镁是一种半导体材料,在光电子器件、能源器件、激光武器等领域有重要应用前景,其常见立方晶胞如图甲所示;已知晶胞边长为a pm。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。下列说法错误的是
A. 距离B原子最近且等距的B原子有4个
B. 由晶体结构可推断硅化镁的化学式为
C. 若将图甲中移动到,则可得到硅化镁的等边长晶胞乙
D. 已知原子分数坐标:点为,则点的原子分数坐标为
【答案】A
【解析】
【分析】图甲中黑球位于晶胞顶点、棱心、面心和体心,数目为,灰球位于晶胞内部,数目为4,硅化镁晶胞中两种原子个数比为2:1;
【详解】A.由 图甲可知,通过晶胞的延伸,与B原子距离最近且等距的B原子有12个,A错误;
B.由分析可知晶胞中两种原子个数比为2:1,根据镁原子最外层电子数为2,硅原子最外层电子数为4,镁为金属元素,在化合物中多为+2价,硅为非金属元素,最低负价为-4价,由此可得硅化镁的化学式为,B正确;
C.将原点平移至后,晶胞边长保持不变,原晶胞中(灰球)、(黑球)的位置重排后得到图乙所示晶胞,C正确;
D.原子分数坐标以为坐标原点,晶胞边长为单位长度,图中B原子位于晶胞体对角线处,沿轴距离原点均为个单位长度,B点的分数坐标为 ,D正确;
答案选A。
14. 一定温度下,向c(Ce3+ )、c(Ca2+)均为0.01 mol/L的混合溶液中持续通入CO2,始终保持CO2分压恒定,体系中lgc-pH关系如图所示。其中c表示Ce3+、Ca2+、H2CO3、HCO、CO的浓度。已知:①Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20;②相同温度下﹐碳酸铈的溶解度小于碳酸钙。下列说法错误的是
A. ③代表lg c(HCO)与pH的关系曲线
B. Ka1(H2CO3)的数量级为10-7
C. 随着pH增大,溶液中最先析出的沉淀为Ce2(CO3)3
D. 2Ce3+(aq)+3CaCO3(s)=Ce2(CO3)3(s)+3Ca2+(aq)的平衡常数为K=1027.1
【答案】D
【解析】
【分析】的,,,,同理,结合图斜率可知,①②分别为、随pH的变化曲线;保持CO2分压固定,则⑤为随pH的变化曲线,酸性较强时浓度大于,则③④分为、随pH的变化曲线,据此分析;
【详解】A.由分析可知,③代表与pH的关系曲线,A正确;
B.③④交点可知,此时=、pH=10.3,则,由④⑤交点可知,此时=、,则,B正确;
C.由①④、②④交点所需的pH值大小可知,pH逐渐增大时,溶液中优先析出的沉淀为,C正确;
D.,,由①④交点可知,,由②④交点可知,,则,D错误;
故选D。
二、非选择题:4小题,共58分
15. 某研究小组按下列路线合成抗抑郁药米氮平。
已知:①
②RCOOR´RCH2OH
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是____________。
(2)下列说法正确的是_________。
A. 米氮平的分子式为 B. E可能所有原子共平面
C. 化合物E可发生加聚反应 D. 化合物G可与盐酸反应
(3)化合物B的结构简式_______________________。
(4)写出的化学方程式______________________________。
(5)研究小组在实验室用乙苯及甲醇为原料合成药物二苄胺()。利用以上合成路线的相关信息,设计该合成路线如下:
其中第(1)步的反应条件是__________________第(2)步反应类型是__________________。
(6)符合下列条件的化合物F的同分异构体有_________种。
①分子中含有苯环,无其他环状结构;
②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,且含有硝基。
【答案】(1)醚键 (2)D
(3)
(4) (5) ①. 酸性 ②. 还原反应 (6)3
【解析】
【分析】根据题中信息①,结合A、C的结构简式可知,B的结构简式为,C的分子式为、D的分子式为,对比C、D的分子式可知C转化成D是氯原子取代羟基,所以D的结构简式为;由信息②结合G的结构简式,以及F的分子式,可知F的结构简式为,又E的分子式,E与反应生成F,所以E的结构简式为,根据题中信息①,D和G反应生成H(),H在一定条件下转化为米氮平,据此分析作答。
【小问1详解】
化合物A的结构简式为,其官能团名称是醚键;
【小问2详解】
A.米氮平分子式为,A错误;
B.E()含饱和sp3杂化的氮原子,不可能所有原子共平面,B错误;
C.E中六元环结构类似于苯环,不具备典型的碳碳双键,不能发生加聚反应,C错误;
D.G()含氨基,可与盐酸反应,D正确;
故答案为:D;
【小问3详解】
根据题中信息①,结合A、C的结构简式可知,B的结构简式为;
【小问4详解】
根据题中信息①,结合D 、G的结构简式可知,H的结构简式为,所以D+G→H的化学方程式为;
【小问5详解】
第(1)步是乙苯的乙基被氧化为羧基,烷基苯侧链氧化为苯甲酸的条件是酸性;第(2)步利用题目已知②,酯被还原为醇,条件为,反应类型为还原反应;
【小问6详解】
F的结构简式为,分子式为,要求含苯环、无其他环、有硝基,且仅3种化学环境的氢,说明分子高度对称:,共3种。
16. 碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略,以CO2为原料合成甲醇可以减少CO2的排放,可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题:
I.和生成甲醇涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(1)也能反应制甲醇且原子利用率为100%,写出该反应的热化学方程式________________________________________。
(2)时,在主、副反应的混合体系中,平衡时,生成甲醇的选择性[选择性]随压强的变化如图所示。
①增大压强,甲醇的选择性增大的原因是_______________________________________。
②T℃时,若在密闭容器中充入和,在压强为时,生成0.6mol CO,则时,主反应的压强平衡常数Kp=__________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)
Ⅱ.催化剂的性能测试:一定条件下使、混合气体通过反应器,检测反应器出口气体的成分及其含量,计算的转化率和CH3OH的选择性以评价催化剂的性能。
(3)250℃时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比5:18:1,则该温度下CO2的转化率为__________。
(4)其他条件相同时,反应温度对CO2的转化率和的选择性的影响如图1、2所示。
①由图1判断,实验中反应未达到化学平衡状态的点为___________。
②下列说法正确的是____________。
A.温度高于260℃时,CO2平衡转化率增大的原因是副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度
B.温度高于260℃时,CO2平衡转化率增大的原因是温度升高反应速率加快,单位时间转化的更多
C.选择低温高效催化剂有利于甲醇的合成
D.加快气体流速可以提高CO2的转化率
③温度相同时,CH3OH选择性的实验值略高于平衡值(见图2),从化学反应速率的角度解释原因: ____________________________________________________________________________。
【答案】(1)
(2) ①. 主反应为气体分子数目减少的反应,增大压强,平衡正向移动,副反应气体分子数目不变,增大压强对平衡无影响,因此甲醇的选择性增大 ②.
(3)25% (4) ①. ABCD ②. AC ③. 温度相同时,主反应的速率大于副反应,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多
【解析】
【小问1详解】
首先写出化学方程式:,根据盖斯定律,总反应的反应热等于各分步反应的反应热之和,该反应可以视作是由副反应的逆反应和主反应两个步骤组成的总反应,因此该反应的反应热。
【小问2详解】
①主反应为气体分子数目减少的反应,增大压强,平衡正向移动,副反应气体分子数目不变,增大压强对平衡无影响,因此甲醇的选择性增大;
②压强为时,甲醇的选择性为40%,CO的选择性为60%,故生成的甲醇的物质的量为0.4 mol。由反应关系可知,消耗的CO2和生成的H2O的物质的量均为1 mol,消耗的H2的物质的量为。综上,反应达到平衡时,各物质的量为n(CO2)=1 mol,n(H2)=0.6 mol,n(CH3OH)=0.4 mol,n(CO)=0.6 mol,n(H2O)=1 mol。求得主反应的平衡常数;
【小问3详解】
根据热化学方程式,CO2与CH3OH和CO的化学计量数之比均为1:1,故CO2的转化率为
【小问4详解】
①ABCD的实验转化率均低于平衡转化率,故均未达到化学平衡,故本题选ABCD;
②A.温度升高,副反应的化学平衡正向移动,且程度大于主反应逆向移动的程度,故CO2转化率提高,A正确;
B.CO2的平衡转化率发生变化,是由于主反应和副反应的平衡移动,不能用反应速率解释,B错误;
C.低温时甲醇的选择性强,故选择低温高效催化剂有利于甲醇的合成,C正确;
D.加快气流速度,缩短了反应时间,不利于提高CO2的转化率,D错误;
故本题选AC;
③温度相同时,主反应的速率大于副反应,单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多,故甲醇的选择性的实验值大于平衡值。
17. 电解锰渣中主要含和少量的等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
(1)“浸锰”前,电解锰渣先经___________,再用适量水调配为浆料;“浸锰”过程中,发生反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)的溶度积常数(Ksp)分别为。当时,该离子视为沉淀完全。“除铁铝”时,溶液应不低于____(保留一位小数),可用于代替双氧水的试剂是下列中的________(填序号);充分反应后,保持溶液温度80℃足够长时间再行分离,原因是_________________________。
a.NaClO b.Na2O2 c.空气 d.KMnO4
(3)基态Mn2+离子与Cr原子核外未成对电子数之比为_____________。若HX为,在配合物MnX2中存在2个五元环,提供孤电子对的原子是___________。从“滤液2”获得沉淀的离子方程式为________________________________________。
【答案】(1) ①. 粉碎 ②.
(2) ①. 4.8 ②. c ③. 使氢氧化铁和氢氧化铝聚沉,便于过滤
(3) ①. 5:6 ②. O、N ③.
【解析】
【分析】浸锰步骤,Fe3+和MnO2被H2C2O4还原为Fe2+和Mn2+,随后在除铁铝步骤,Fe2+被H2O2重新氧化为Fe3+,Fe3+和Al3+在碱性环境下被转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀。加入HX,将Mn2+转化为MnX2沉淀,将其过滤。再将沉淀溶解到硫酸中,最终制得高纯度的MnSO4。向滤液1中加入石灰水,将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀。过滤后,向滤液2加入(NH4)2HPO4和氨水,形成CaNH4PO4·7H2O沉淀。
【小问1详解】
为使电解锰渣充分反应,同时增加反应速率,先将电解锰渣粉碎;MnO2被还原为Mn2+,并将H2C2O4氧化为CO2,离子方程式为:;
【小问2详解】
当铁离子沉淀完全时,,pH=3,当铝离子沉淀完全时,,pH=4.8,故pH应不低于4.8;a、b、d均会引入新的杂质,故不能替代双氧水,故本题选c;反应形成的部分氢氧化铁和氢氧化铝可能以胶体形式存在,故需要保持80℃足够长的时间,使氢氧化铁和氢氧化铝聚沉,便于过滤;
【小问3详解】
Mn2+的价电子排布式为3d5,有5个未成对电子,Cr的价电子排布式为3d54s1,有6个未成对电子,故二者的未成对电子数之比为5:6;O、N含有孤电子对,能参与形成配位键;钙离子与磷酸氢二铵和氨水反应,形成七水合磷酸铵钙沉淀,离子方程式为:。
18. 氮化铬(CrN)是一种良好的金属陶瓷材料。实验室可用如下装置进行模拟制备(省略夹持装置),固体可选择不同含铬物质。
(1)固体可用无水氯化铬固体和氨气反应制备,主要反应为。无水氯化铬具有很强的吸水性,通常形成晶体 。直接加热脱水往往得到。以 制备无水的方法是__________________________________________________________。
(2)实际进行实验时,发现上述装置存在一个缺陷会导致危险,原因是___________________________。
(3)固体也可用固体。通入时先将氧化物还原为金属单质,然后金属单质与另一产物化合得到 ,这些过程几乎同时进行。写出与发生第一步氧化还原反应的化学方程式:______________________。
(4)不同温度下反应相同时间所得的固体的射线衍射图谱如图所示(与标准谱图对照后可确定每个衍射峰对应的晶体)。据此可确定用该法合成 适宜的反应温度为_________。
A. 900℃ B. 800℃ C. 700℃ D. 600℃
(5)CrN产品中含少量Cr2N杂质,取 样品在氧气流中充分煅烧,残留固体 ,其成分全为。样品中CrN与Cr2N的物质的量之比为_____________________。
氮化铬晶胞为立方体,棱长为 ,结构如图所示。
(6)与氮化铬晶胞结构相似的是________。
A. 氯化铯晶体 B. 干冰晶体 C. 碳化硅晶体 D. 氯化钠晶体
(7) 晶胞中,与一个原子最近且距离相同的原子形成的空间结构为______。
A.正八面体 B.正六面体 C.正四面体
(8)晶胞的密度为_________________g/cm3 (用含a、NA的代数式表示)。
【答案】(1)在干燥的HCl气流中加热
(2)NH3与产物HCl反应会生成NH4Cl阻塞导管
(3) (4)B
(5)18:1 (6)D
(7)A (8)
【解析】
【小问1详解】
在干燥的HCl气流中加热可抑制CrCl3水解,避免其进一步分解为Cr2O3;
【小问2详解】
NH3与产物HCl反应会生成NH4Cl固体,阻塞导管造成安全隐患;
【小问3详解】
氨气将三氧化二铬还原为铬单质,自身被氧化为氮气,化学方程式为:;
【小问4详解】
由图可知,600℃、700℃时得到的中含有杂质,800℃、900℃时得到的固体产物只含CrN,但900℃时,温度更高,能耗更大,则用该法合成 适宜的反应温度为800℃,故选B;
【小问5详解】
的摩尔质量为152 g/mol,故其物质的量为,故产品中Cr原子的物质的量为0.2 mol,其总质量为,产品中N原子的质量为13.06 g-10.4 g=2.66 g,故氮原子的物质的量为,Cr原子与N原子的物质的量之比为20:19,可列出关系式:,解得;
【小问6详解】
氮化铬晶体为阴、阳离子配位数均为6的离子晶体,与之结构相似的晶体是氯化钠晶体,故本题选D;
【小问7详解】
一个Cr原子周围有6个与其距离最近且相等的N原子,形成正八面体结构;
【小问8详解】
该晶胞的体积为,一个晶胞含4个N原子和4个Cr原子,故一个晶胞的质量为,晶胞的密度为。
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2025-2026学年上学期高三年级期末考试
化学试卷
相对原子量:H-1 N-14 O-16 S-32 Si-28 Cr-52
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列诗词,从化学角度解读正确的是
A. “折戟沉沙铁未销,自将磨洗认前朝”,铁锈的主要成分是
B. “火树银花合,星桥铁锁开”中所涉及的焰色试验,属于化学变化
C. “烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”,描述的夜景与胶体知识有关
D. “试玉要烧三日满,辨才须待七年期”,说明玉器等硅酸盐制品硬度大
2. 化学用语是学习化学的工具。下列化学用语正确的是
A. 的系统名称:2-羟基丙烷
B. 水分子的电离示意图:
C. 氯化铵的电子式:
D. 的价层电子对互斥模型:
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温下,的NaClO溶液中,由水电离出的数目为
B. 60 g 晶体中含键的数目为
C. 0.1 mol 与足量浓盐酸反应生成氯气,转移电子数为
D. 用惰性电极电解溶液,当阳极产生标准状况下的气体体积为224 mL时,电路中转移电子数为
4. 下列所推导出的结论正确的是
A. 与反应生成,则与反应生成
B. 的结构简式为,可推知的结构简式为
C. 乙醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,则乙二醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙二酸
D. HCl一定条件下能被氧化为,则HBr一定条件下也能被氧化为
5. 下列与实验有关的说法正确的是
A. 蒸馏操作时忘记加沸石,应停止加热,立即加入沸石再加热
B. 滴定读数时,应双手持握滴定管保证其竖直
C. 铵盐易受热分解且均生成氨气,故储存时需考虑避光
D. 向溶液中滴加NaOH溶液制备时,胶头滴管应伸入液面以下滴加
6. 近期,科学家合成出了一种化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为短周期元素且最高能层均有空的d轨道,Z的最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法错误的是
A. 第一电离能:
B. 正盐的水溶液显中性
C. 化合物中X、Y原子均采取杂化
D. 高温下X的单质与Z的简单氢化物可以反应
7. 下列方程式书写正确的是
A. 用硫酸铜溶液除去乙炔中的:
B. 向NaClO溶液通入少量
C. 向邻羟基苯甲醛中加入足量浓溴水:
D. 向溶液中滴加溶液,黄色溶液变为橙色:
8. 在下图所示的物质转化关系中,A是常见的气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色、无臭气体,G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。下列叙述错误的是
A. B为,F为,G为Cu
B. 若E的相对分子质量比D的大17,则A为
C. 若E的相对分子质量比D的大18,则A为
D. E的浓溶液若在空气中长期放置质量一定会增加
9. 某温度下, 在密闭容器中充入一定量的 R(g), 发生反应, 该反应经历两步:①。 ②, 催化剂M能催化第②步反应, 反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A. 升高温度,减小, 且减小
B. 不使用催化剂M,反应过程中c(I)先增大后减小
C. 使用催化剂M,反应①的活化能不变,反应②的活化能变为
D. 使用催化剂M,反应①速率不变,反应②速率加快
10. 下列实验方案设计、现象与结论不对应的是
选项
实验方案设计和现象
结论
A
向酸性溶液中滴加H2O2溶液,溶液紫色褪去
H2O2具有还原性
B
取于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的溶液,溶液变红
Fe3+与I-的反应有一定限度
C
取样品溶于水配成溶液,向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去
FeCl3中含有FeCl2杂质
D
向5 mL NaCl溶液中滴加2滴等浓度的AgNO3溶液,振荡试管;再滴入2滴等浓度的NaI溶液,振荡试管,先生成白色沉淀,后生成黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
11. 五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X,在一定条件下X可分别转化为Y、Z。下列说法正确的是
A. 加入足量溶液,将X转化为
B. Y在NaOH的醇溶液、加热条件下能发生消去反应
C. Y分子与发生加成反应的产物中含有2个手性碳原子
D. 1molZ在碱性条件下水解可生成2molX
12. 中科大研究团队设计出一种从废旧锂离子电池的正极材料中回收锂离子得到纯净的,同时产生电能的装置,其工作原理如下图所示。
下列说法正确的是
A. 电势:a电极高于b电极 B. a极的电极反应式:
C. 生成1mol 时电路中转移2mol电子 D. 该装置可用于工业尾气中硫氧化物的捕获
13. 硅化镁是一种半导体材料,在光电子器件、能源器件、激光武器等领域有重要应用前景,其常见立方晶胞如图甲所示;已知晶胞边长为a pm。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。下列说法错误的是
A. 距离B原子最近且等距的B原子有4个
B. 由晶体结构可推断硅化镁的化学式为
C. 若将图甲中移动到,则可得到硅化镁的等边长晶胞乙
D. 已知原子分数坐标:点为,则点的原子分数坐标为
14. 一定温度下,向c(Ce3+ )、c(Ca2+)均为0.01 mol/L的混合溶液中持续通入CO2,始终保持CO2分压恒定,体系中lgc-pH关系如图所示。其中c表示Ce3+、Ca2+、H2CO3、HCO、CO的浓度。已知:①Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20;②相同温度下﹐碳酸铈的溶解度小于碳酸钙。下列说法错误的是
A. ③代表lg c(HCO)与pH的关系曲线
B. Ka1(H2CO3)的数量级为10-7
C. 随着pH增大,溶液中最先析出的沉淀为Ce2(CO3)3
D. 2Ce3+(aq)+3CaCO3(s)=Ce2(CO3)3(s)+3Ca2+(aq)的平衡常数为K=1027.1
二、非选择题:4小题,共58分
15. 某研究小组按下列路线合成抗抑郁药米氮平。
已知:①
②RCOOR´RCH2OH
请回答:
(1)化合物A的官能团名称是____________。
(2)下列说法正确的是_________。
A. 米氮平的分子式为 B. E可能所有原子共平面
C. 化合物E可发生加聚反应 D. 化合物G可与盐酸反应
(3)化合物B的结构简式_______________________。
(4)写出的化学方程式______________________________。
(5)研究小组在实验室用乙苯及甲醇为原料合成药物二苄胺()。利用以上合成路线的相关信息,设计该合成路线如下:
其中第(1)步的反应条件是__________________第(2)步反应类型是__________________。
(6)符合下列条件的化合物F的同分异构体有_________种。
①分子中含有苯环,无其他环状结构;
②1H-NMR谱和IR谱检测表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,且含有硝基。
16. 碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略,以CO2为原料合成甲醇可以减少CO2的排放,可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题:
I.和生成甲醇涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(1)也能反应制甲醇且原子利用率为100%,写出该反应的热化学方程式________________________________________。
(2)时,在主、副反应的混合体系中,平衡时,生成甲醇的选择性[选择性]随压强的变化如图所示。
①增大压强,甲醇的选择性增大的原因是_______________________________________。
②T℃时,若在密闭容器中充入和,在压强为时,生成0.6mol CO,则时,主反应的压强平衡常数Kp=__________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数)
Ⅱ.催化剂的性能测试:一定条件下使、混合气体通过反应器,检测反应器出口气体的成分及其含量,计算的转化率和CH3OH的选择性以评价催化剂的性能。
(3)250℃时,测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比5:18:1,则该温度下CO2的转化率为__________。
(4)其他条件相同时,反应温度对CO2的转化率和的选择性的影响如图1、2所示。
①由图1判断,实验中反应未达到化学平衡状态的点为___________。
②下列说法正确的是____________。
A.温度高于260℃时,CO2平衡转化率增大的原因是副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度
B.温度高于260℃时,CO2平衡转化率增大的原因是温度升高反应速率加快,单位时间转化的更多
C.选择低温高效催化剂有利于甲醇的合成
D.加快气体流速可以提高CO2的转化率
③温度相同时,CH3OH选择性的实验值略高于平衡值(见图2),从化学反应速率的角度解释原因: ____________________________________________________________________________。
17. 电解锰渣中主要含和少量的等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
(1)“浸锰”前,电解锰渣先经___________,再用适量水调配为浆料;“浸锰”过程中,发生反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)的溶度积常数(Ksp)分别为。当时,该离子视为沉淀完全。“除铁铝”时,溶液应不低于____(保留一位小数),可用于代替双氧水的试剂是下列中的________(填序号);充分反应后,保持溶液温度80℃足够长时间再行分离,原因是_________________________。
a.NaClO b.Na2O2 c.空气 d.KMnO4
(3)基态Mn2+离子与Cr原子核外未成对电子数之比为_____________。若HX为,在配合物MnX2中存在2个五元环,提供孤电子对的原子是___________。从“滤液2”获得沉淀的离子方程式为________________________________________。
18. 氮化铬(CrN)是一种良好的金属陶瓷材料。实验室可用如下装置进行模拟制备(省略夹持装置),固体可选择不同含铬物质。
(1)固体可用无水氯化铬固体和氨气反应制备,主要反应为。无水氯化铬具有很强的吸水性,通常形成晶体 。直接加热脱水往往得到。以 制备无水的方法是__________________________________________________________。
(2)实际进行实验时,发现上述装置存在一个缺陷会导致危险,原因是___________________________。
(3)固体也可用固体。通入时先将氧化物还原为金属单质,然后金属单质与另一产物化合得到 ,这些过程几乎同时进行。写出与发生第一步氧化还原反应的化学方程式:______________________。
(4)不同温度下反应相同时间所得的固体的射线衍射图谱如图所示(与标准谱图对照后可确定每个衍射峰对应的晶体)。据此可确定用该法合成 适宜的反应温度为_________。
A. 900℃ B. 800℃ C. 700℃ D. 600℃
(5)CrN产品中含少量Cr2N杂质,取 样品在氧气流中充分煅烧,残留固体 ,其成分全为。样品中CrN与Cr2N的物质的量之比为_____________________。
氮化铬晶胞为立方体,棱长为 ,结构如图所示。
(6)与氮化铬晶胞结构相似的是________。
A. 氯化铯晶体 B. 干冰晶体 C. 碳化硅晶体 D. 氯化钠晶体
(7) 晶胞中,与一个原子最近且距离相同的原子形成的空间结构为______。
A.正八面体 B.正六面体 C.正四面体
(8)晶胞的密度为_________________g/cm3 (用含a、NA的代数式表示)。
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