内容正文:
2025-2026学年高三下学期期中考试
化学试卷
满分100分 考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
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。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,将本试卷和答题卡交回。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64
第I卷 (选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,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. 科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。下列说法正确的是
A. “天目一号”气象卫星的光伏发电系统,可将化学能转化成电能
B. C919飞机上使用了芳纶纤维,芳纶属于天然纤维
C. 一种高性能涂料的主要成分石墨烯属于不饱和有机物
D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.光伏发电系统,是将光能转化成电能,A错误;
B.芳纶纤维,芳纶属于合成纤维,不是天然纤维,B错误;
C.石墨烯是单质,不是有机物,C错误;
D.氮化硼陶瓷硬度大、耐高温,属于新型无机非金属材料,D正确;
答案选D。
2. 从中草药中提取的calebinA(结构简式如下图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法正确的是
A. 该物质在空气中能长时间保存
B. 该物质能使高锰酸钾溶液褪色
C. 该物质能与溶液反应生成
D. 1mol该物质与浓溴水反应,最多消耗2mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.酚容易被空气中氧气氧化,上述分子中含(酚)羟基,所以在空气中不能长时间保存,A错误;
B.分子中含有碳碳双键及酚羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.分子中没有羧基,不能与Na2CO3溶液反应生成CO2,酚羟基具有弱酸性,只能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,不能产生CO2,C错误;
D.分子中含(酚)羟基,可以与浓溴水发生取代反应(酚羟基的邻、对位),含碳碳双键,可以与浓溴水发生加成反应,1 mol该物质与浓溴水反应,最多消耗4 mol Br2,D错误;
故选B。
3. 能满足下列物质(其中A是单质)间直接转化关系,且推理成立的是
A. 若E为NaCl,则C与水反应能生成
B. 若E为,则C有毒性,可添加在葡萄酒中作杀菌剂
C. 若E为,则C与水的反应中n(氧化剂)∶n(还原剂)=2∶1
D. 若E为,则将C通入84消毒液中能增强其漂白效果
【答案】D
【解析】
【详解】A.若E为NaCl,可推得转化链为Na→Na2O→Na2O2→NaOH→NaCl。C为Na2O2,与水反应生成NaOH和O2,不生成H₂,A错误;
B.若E为Na2SO4,可推得转化链为S→SO2→SO3→H2SO4→Na2SO4。C为SO3,而葡萄酒中作杀菌剂的是SO2,B错误;
C.若E为NaNO3,可推得转化链为N2→NO→NO2→HNO3→NaNO2。C为NO2,与水反应为3NO2 + H2O = 2HNO3+ NO,该反应中n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶2,C错误;
D.若E为NaHCO3,可推得转化链为C→CO→CO2→H2CO3→NaHCO3。C为CO2,通入84消毒液(含NaClO)中,CO2与水反应生成碳酸,中和了ClO-水解产生的OH-,促使平衡ClO- + H2O ⇌ HClO + OH-正向移动,增大了HClO的浓度,从而增强其漂白效果,D正确;
答案选D。
4. 侯氏制碱法是近代中国科学家的发明创造,对全球化工产业的发展做出了重要贡献。侯氏制碱法的基本反应原理:。设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1.0L 的NaCl溶液中含数为
B. 标准状况下,5.6L 中的电子数为5.5
C. 8.4g 晶体中的离子总数为0.3
D. 53.5g 晶体中的共价键数目为4
【答案】C
【解析】
【详解】A.1.0L 1.0mol/L NaCl溶液中NaCl的物质的量为1mol,NaCl完全电离产生1mol Na+,故Na+数为NA,A正确;
B.标准状况下5.6L的物质的量为0.25mol,1个分子含22个电子,故总电子数为0.25×22NA=5.5NA,B正确;
C.8.4g 的物质的量为0.1mol,晶体中只含和两种离子,1mol 含2mol离子,故离子总数为0.2NA,C错误;
D.53.5g 的物质的量为1mol,1个中含有4个N-H共价键,故共价键数目为4 NA,D正确;
故选C。
5. 下列实验能达到实验目的的是
A.探究KI与的反应为可逆反应
B.比较S、C、Si的非金属性强弱
C.分离铁粉和碘
D.制备氢氧化铁胶体
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.试管中的溶液过量,即过量,滴入KI溶液后的混合溶液中一定含有,无论该反应是不是可逆反应,加入KSCN溶液,溶液一定会变红,该实验不能达到实验目的,A项错误;
B.根据强酸制弱酸规律,稀硫酸与反应生成,与溶液反应生成沉淀,可知酸性强弱关系为,且这三种酸均为最高价含氧酸,根据元素非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强可得非金属性强弱关系为S>C>Si,该实验能达到实验目的,B项正确;
C.由于加热时铁粉和碘会发生反应生成碘化亚铁,故分离铁粉和碘不能用升华法,该实验不能达到实验目的, C项错误;
D.制备胶体须在沸水中滴加饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热;向NaOH溶液中滴加饱和溶液,会直接生成红褐色沉淀,不能制得胶体,该实验不能达到实验目的,D项错误;
故答案选B。
6. 从高铟烟灰(主要含、、、、)中提取铟的流程如图所示。
已知:①滤液中主要含有、、及;②萃取剂在酸性溶液中可萃取三价金属离子。下列说法错误的是
A. “酸浸、氧化”时,
B. “滤渣”的主要成分是,从“水相”中可回收锌
C. “净化”时加入铁粉的作用是除去过量的稀硫酸
D. 实验室中“萃取”时,需要用到的玻璃仪器主要有烧杯、分液漏斗
【答案】C
【解析】
【分析】滤液中主要含有、、及,则“酸浸、氧化”时与反应,硫元素氧化为;因为萃取剂在酸性溶液中可萃取三价金属离子,故“净化”时加入铁粉的作用是把滤液中的还原为;然后用萃取剂萃取,最后经过一系列操作制得粗铟,据此分析解答。
【详解】A.与反应中,硫元素氧化为,元素的化合价由价变为价,元素的化合价由价变为价,根据得失电子总数相等,,A正确;
B.酸浸时,生成的硫酸铅为不溶于酸的沉淀,则滤渣为硫酸铅,没有被萃取剂萃取,存在于水相中,所以从水相中可回收锌,B正确;
C.萃取剂在酸性溶液中可萃取三价金属离子,所以需要用铁粉把滤液中的还原为,C错误;
D.实验室中“萃取”时,需要的玻璃仪器主要有分液漏斗、烧杯,D项正确;
故答案选C。
7. 工业上以软锰矿(主要成分为)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,主要流程如下。下列说法错误的是
A. “锰酸钾歧化”可以用HCl代替
B. 该流程中可循环使用的物质是
C. “结晶”操作与从NaCl溶液中获得NaCl晶体的操作不相同
D. “熔融氧化”应在铁坩埚中进行,陶瓷坩埚或坩埚均不行
【答案】A
【解析】
【分析】将软锰矿(主要成分为)与KOH和熔融氧化可得,该反应方程式为:,加入蒸馏水浸取可得含有,KCl等溶质的混合溶液。向溶液中通入,发生歧化反应,该反应方程式为,将混合物抽滤后加热浓缩、冷却结晶后过滤可得,据此作答。
【详解】A.歧化过程生成会和HCl发生反应,生成和,影响反应收率,因此不能用HCl代替,A错误;
B.由分析可知,在锰酸钾歧化过程中会生成,可以回到“熔融氧化”过程中循环使用,B正确;
C.要从NaCl溶液中获得NaCl晶体可直接蒸发结晶。该流程中,要获得需浓缩混合溶液至表面出现晶膜,之后冷却浓缩液获得结晶,避免长时间加热造成分解,二者操作不同,C正确;
D.“熔融氧化”过程中存在KOH,会腐蚀陶瓷和氧化铝,因此该操作应该在铁坩埚中进行,不能使用陶瓷坩埚或氧化铝坩埚,D正确;
故答案选A。
8. 某合成色素由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M、Q六种短周期主族元素构成,其中X是宇宙中含量最多的元素;Y、Z、W位于同一周期,基态Y原子的s能级电子数量是p能级的两倍,W的价层电子数与Y的核外电子数相等;M原子在同周期中原子半径最大;Q与W位于同一主族。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:W>Z>Y
B. 最简单氢化物的沸点:W>Q
C. M与W的化合物中可能含有非极性共价键
D. 键角:
【答案】A
【解析】
【分析】X是宇宙中含量最多的元素,X为H;Y的s能级电子数为p能级两倍,Y为C;Y、Z、W在同周期且原子序数递增,W价层电子数等于Y核外电子数,W为O,Z为N;M在同周期原子半径最大,M为Na;Q与W同主族,Q为S;据此作答。
【详解】A.同一周期,第一电离能呈现增大趋势,但是N的2p轨道半充满,比较稳定,其第一电离能大于O,故第一电离能:Z(N)>W(O)>Y(C),A错误;
B.W和Q的最简单氢化物分别为H2O和H2S,二者均属于分子晶体,但H2O能形成分子间氢键,沸点较高,故最简单氢化物的沸点:W(H2O)>Q(H2S),B正确;
C.Na2O2中含有非极性共价键,C正确;
D.和NH3中N原子均为sp3杂化,但NH3中含有一对孤电子对,键角较小,D正确;
故选A。
9. Fenton试剂(含和的水溶液)产生的羟基自由基()能有效氧化去除水中的有机污染物,的产生机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能
B. 过程Ⅱ的反应方程式:
C. 过程Ⅰ和过程Ⅱ都有非极性共价键断裂
D. 用代替,也能形成类似Fenton试剂的体系
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应速率越快活化能越低,过程Ⅰ是快反应、过程Ⅱ是慢反应,因此过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能,A正确;
B.过程Ⅱ为与反应生成、和,给出的方程式满足原子守恒、电荷守恒,B正确;
C.中为非极性共价键、为极性共价键:过程Ⅰ中断裂非极性键,过程Ⅱ中仅断裂极性键,并非两个过程都有非极性共价键断裂,C错误;
D.若用代替,先发生过程Ⅱ生成,后续可发生过程Ⅰ循环产生羟基自由基,能形成类似Fenton试剂的体系,D正确;
故选C。
10. 利用KHF2热解制备KxMgyFz可有效防止该晶体内部因OH-的引入而发光淬灭,所得KxMgyFz晶体掺杂Ln3+(Ln=La~Lu)获得的一种发光材料结构如图(已知K+的空缺率=),下列说法错误的是
A. 图1中x:y:z=1:1:3
B. 图1中K+与Mg2+的配位数相同
C. 图2中K+的空缺率为12.5%
D. KHF2热解产生的HF可消除OH-,有利于该材料发光
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据均摊法,图1晶胞中的个数为1,的个数为,的个数为,所以该晶体的化学式为,即x:y:z=1:1:3,故A正确;
B.离子晶体中配位数是指:与一个离子直接相邻且等距离的带不同电荷的离子的数目,图1中周围距离最近且相等的有12个,周围距离最近且相等的有6个,所以与的配位数不相同,故B错误;
C.图2晶胞中或空位的位置在内部,其个数应为1,8个顶点其中一个被替换,个数为,的个数为,设晶胞中有x个,晶胞整体显电中性,则有,解得,则晶胞中空位数为,所以的空缺率为,故C正确;
D.已知利用热解制备,可有效防止该晶体内部因的引入而发光淬灭,热解产生的HF可与反应,从而消除,有利于该材料发光,故D正确;
故答案选B。
11. 某糠醛-硝酸盐原电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 离子交换膜为质子交换膜
B. 外电路中电子移动方向:电极Q→负载→电极P
C. 电极Q为正极,电极反应:
D. 理论上,同温同压下,正负极生成的气体体积比为
【答案】C
【解析】
【分析】电极P上糠醛()被氧化为糠酸(),同时生成,作负极,电极反应式为:;电极Q上被还原为,作正极,电极反应式为:,据此解答。
【详解】A.由分析可知,负极区消耗,正极区生成,电池工作时,会从正极区(右侧)向负极区(左侧)迁移,则离子交换膜为阴离子交换膜,不是质子交换膜,A错误;
B.由分析可知,电极P作负极,电极Q作正极,原电池中,电子由负极经外电路流向正极,则外电路中电子移动方向:电极P→负载→电极Q,B错误;
C.由分析可知,电极Q为正极,电极反应为:,C正确;
D.结合电极反应式和得失电子守恒可知,每转移8 mol电子,正极生成1 mol,负极生成4 mol,则理论上,同温同压下,正负极生成的气体体积比为1∶4,D错误;
故选C。
12. 25℃时,水溶液中、、的物质的量分数随变化曲线如图。已知: ,为气相分压。下列说法不正确的是
A. 的
B. 溶液、溶液的值之差小于0.5
C. 溶液中,
D. ,则
【答案】D
【解析】
【分析】如图可知,A点,则,B点,则。
【详解】A.A点,则,A正确;
B.根据质子守恒:,,,得,当:,pH=8.3;当:,pH=8.3;两者近似相等,B正确;
C.根据物料守恒:,C正确;
D.根据有:,根据,,则,D错误;
故答案为D。
13. 有机“纳米小人”曾风靡全球化学界,其中涉及的一个反应如图所示。下列说法正确的是
A. M的一氯代物有3种
B. N中17个碳原子一定共平面
C. P中可形成分子内氢键
D. 该反应的原子利用率小于100%
【答案】D
【解析】
【详解】A.M的结构对称,含4种H原子,一氯代物有4种,如图:,A错误;
B.N中苯环、醛基、碳碳三键两端碳原子一定位于同一个平面(共计13个碳原子),两侧末端的烷基(-CH2CH3)含sp3杂化碳,单键可旋转,与苯环有可能共面,故17个碳原子可能共平面,不是一定,B错误;
C.P中羟基(-OH)的H与五元环中O原子距离较远,无法形成分子内氢键(需形成五元/六元环结构),C错误;
D.M含Br元素,产物P不含Br,反应中Br与Li结合生成LiBr(副产物),原子未全部进入目标产物,原子利用率小于100%,D正确;
答案选D。
14. 一种在温和条件下制备高性能可降解高分子化合物P的路线如图所示。下列说法错误的是
A. F的名称为丙二酸二甲酯
B. P在碱性条件下能发生水解反应而降解为M
C. 由和G合成M有生成
D. P解聚生成M的过程中,存在键的断裂与形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.F的名称为丙二酸二甲酯,A正确;
B.P是高分子化合物,由M聚合而成,其结构中含酯基。碱性条件下水解时,酯键断裂生成羧酸盐和醇,而非直接降解为单体M,B错误;
C.E、F(丙二酸二甲酯)和G(HCHO)反应生成M,为缩合反应,生成小分子,C正确;
D.P解聚为M时,高分子链中的C-O键(如酯键)断裂,同时M分子内可能形成新的C-O键,存在C-O键的断裂与形成,D正确;
故答案选B。
第II卷 (非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 利用铁锰氧化矿(主要含、及、、的氧化物)制备。
(1)焙烧水浸。将与铁锰氧化矿混合后,先低温焙烧,使金属氧化物全部转化为硫酸盐,然后增加通入空气的量、升高温度选择性焙烧,冷却后加水充分浸取。
①和低温焙烧得到,并生成气体为______(化学式)。
②水浸后的滤液中几乎不含Fe元素,则高温选择性焙烧的作用是______。
(2)萃取除铜。有机溶剂(HA)萃取除去,再反萃取得到溶液的原理为:(有机层),随与萃取率的关系如图1所示。时,随着增大,萃取率略有减小,而测得水溶液中去除率增大,原因是______。
(3)沉淀除钴。向萃取除铜后的溶液中滴加溶液,调节,恰好完全转化为沉淀,此时,计算溶液中需要的平衡常数是______。(填字母)
A. B. C. D.
(4)制备。
①的一种晶胞如图2所示(已标注主视方向),请在图3的晶胞主视图中补全(Ⅳ)的位置______,并判断(Ⅳ)的配位数为______。
②除钴后所得溶液与溶液在弱碱性条件下制备,其离子方程式为______,补充完整由除钴后溶液制备的实验方案:取除钴后溶液,______,干燥得。(须使用的试剂:NaOH溶液、溶液、蒸馏水、溶液)。
【答案】(1) ①. ②. 将(或“的硫酸盐”)几乎全部转化为(或“不溶的氧化物”),水浸后无需除铁
(2)增大,有利于水解生成沉淀,去除率增大;不易被萃取,萃取率减小 (3)ABD
(4) ①. ②. 6 ③. ④. 加入溶液至反应液呈弱碱性,加入溶液至溶液呈浅紫红色,过滤,用蒸馏水洗涤,至取最后一次洗涤液滴加溶液不产生白色沉淀
【解析】
【小问1详解】
①反应物是 和 。产物是 。根据氧化还原反应和元素守恒,锰元素从+4价( )变为+2价( ),化合价降低,被还原。那么必然有元素化合价升高被氧化。在 中,硫已经是+6价(最高价),无法再升高。氮元素是-3价,可以升高。因此,铵根离子( )被氧化生成氮气()。
②题目提到“水浸后的滤液中几乎不含Fe元素”,说明铁没有进入溶液。铁在矿石中主要是 (+3价)。在高温焙烧且通入空气的条件下,铁元素保持+3价,但以氧化物的形式存在,而不是硫酸盐。是易溶于水的,而 是不溶于水的。因此,高温焙烧的目的就是将铁的硫酸盐转化为不溶于水的氧化铁。
【小问2详解】
当pH增大时,溶液中的 会发生水解反应,生成 沉淀。沉淀不溶于水相,也不进入有机相,从而导致水溶液中 的总去除率增大。而 沉淀无法被有机溶剂萃取,萃取率减小。
【小问3详解】
根据题意, 。由可知的电离平衡:可见,需 、 和 。
不涉及,故排除,答案为ABD。
【小问4详解】
①根据题目描述可绘图如下 ;配位数是指与中心离子最近的配位原子数。观察图-2,以体心的Mn为例,它周围有6个O原子(位于面心),形成八面体配位。因此配位数为6。
②提供 , 提供 ,在弱碱性条件下发生氧化还原反应生成 沉淀。故该离子方程式为;
实验方案补充第一步应加入 溶液调节pH至弱碱性。第二步加入 溶液。判断终点: 当 反应完全后,再滴入一滴 溶液,溶液会因为过量的 显浅紫红色(或浅红色)。洗涤与干燥: 过滤后,固体表面附着有硫酸根离子等杂质,需要用蒸馏水洗涤。题目要求使用 溶液检验是否洗净(检验硫酸根离子)。故答案为加入溶液至反应液呈弱碱性,加入溶液至溶液呈浅紫红色,过滤,用蒸馏水洗涤,至取最后一次洗涤液滴加溶液不产生白色沉淀。
16. 既是大气污染物之一,也是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含硫化工产品的生产。
I.库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。库仑测硫仪中电解原理示意图如右。检测前,电解质溶液中保持定值时,电解池不工作。待测气体进入电解池后,溶解并将还原,测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值,测定结束。通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。
(1)测硫仪工作时电解池的阳极反应式为__________。
(2)煤样为,电解消耗的电量为库仑,煤样中硫的质量分数为__________。(已知:电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。)(用含和的关系式表示)
II.工业上用和制备硫酰氯。
(3)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,中心原子的杂化方式为__________。工业上制备原理如下: 。该反应自发进行的条件是__________
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压
(4)恒容密闭容器中按不同进料比充入和,测定、、温度下体系达平衡时的(,为体系初始压强,,为体系平衡压强),结果如图。
①上图中温度由高到低的顺序为__________,判断依据为__________。
②温度下用分压表示的平衡常数__________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②. A
(4) ①. ②. 该反应的正反应为气体体积减小的反应,反应放热,升温平衡逆向移动,平衡时容器内压强差越小,即越小 ③. 0.03
【解析】
【小问1详解】
库仑滴定是一个“动态补偿”过程,进入电解池的SO2会与反应,消耗,生成I-,为了使的比值恢复到原定值,仪器需要自动电解,将生成的I-重新氧化成,根据电荷守恒和原子守恒,3个I⁻失去2个电子生成,故阳极反应为:。
【小问2详解】
根据S原子守恒以及转移电子守恒可知:S~SO2~~2e-,转移电子所消耗的电量为96500库仑,实验消耗的总电量为x库仑,所以转移的电子物质的量为,S的物质的量为,S的质量为,煤样中硫的质量分数为。
【小问3详解】
的中心原子是S,S原子与两个O原子均形成双键,与两个Cl原子均形成单键,根据价层电子对互斥理论,S原子的σ键电子对为4,孤电子对数为,价层电子对数为4,因此中心原子S的杂化方式为; 是一个气体分子数减少(ΔS < 0)的放热反应(ΔH < 0),根据吉布斯自由能公式 ΔG = ΔH - TΔS,要使ΔG < 0,由于ΔH为负,ΔS为负,则温度T越低,ΔG越容易小于零,因此该反应在低温下能自发进行。
【小问4详解】
①该反应是放热反应,且是气体分子数减小的反应,对于恒温恒容下的气体反应,初始压强p0相同,反应正向进行后,气体总物质的量减少,平衡压强p会减小,,Δp越大,说明平衡正向进行的程度越大,体系的最终压强p越小,升高温度,平衡向吸热方向(逆向)移动,气体分子数增加,导致平衡压强p增大,从而使Δp减小;在相同进料比下,Δp值越小,说明对应的温度越高,从图中曲线可以看出,在同一进料比时,Δp的大小关系为:Δp(T3) < Δp(T2) < Δp(T1)。所以温度高低顺序为:。
②温度下,恒容密闭容器中充入和,初始,,则起始SO2、Cl2、SO2Cl2的分压分别为160kPa、80kPa、0,对于反应,压强减少量等于生成物的平衡分压,因此,达到平衡时=60kPa,则平衡时SO2、Cl2、SO2Cl2的分压分别为100kPa、20kPa、60kPa,平衡常数。
17. 一种利用废旧铅酸蓄电池中铅膏(、、PbO)制备的流程如下:
(1)其它条件一定,“酸浸还原”后水洗除去可溶性物质,测得硫酸铅粗品中的质量分数[]与浓度的关系如图1所示。
①该条件下,无还原剂时铅膏中发生反应的主要物质为___________。
②写出葡萄糖被铅膏中物质氧化生成的化学反应方程式:___________。
③使用85%的硫酸,控制其它条件一定,实验测得还原率、粗品中质量分数随葡萄糖过量系数[]的变化如图2所示。过量系数大于3,质量分数下降的可能原因为___________。
(2)用二乙烯三胺[[]溶液浸出Pb(Ⅱ),形成铅胺络合溶液。浸铅时需调节溶液。pH过小,Pb(Ⅱ)浸出效果不佳的原因是___________。
(3)“转化”所得滤液不能直接用于循环浸出的原因:滤液中含有___________(填化学式)。
(4)已知:,。若使用溶液浸泡含0.1 mol的硫酸铅粗品(杂质不参与反应),结合转化反应的平衡常数,计算完全转化所需溶液的体积___________。(写出计算过程)
【答案】(1) ①. PbO ②. ③. 葡萄糖过量系数大于3时,部分葡萄糖脱水生成C,增大反应后固体质量;部分PbO2被葡萄糖还原为Pb,增大反应后固体质量
(2)pH越小,越大,消耗二乙烯三胺
(3)
(4)
【解析】
【分析】以废旧铅酸蓄电池铅膏(含PbSO4、PbO2、PbO)为原料,先在硫酸介质中加入葡萄糖作还原剂,将PbO2还原并与PbO一同转化为PbSO4粗品;再用二乙烯三胺溶液浸取,使PbSO4形成铅胺络合溶液实现铅与杂质分离;最后向浸出液中加入足量Na2CO3溶液,将铅转化为PbCO3沉淀,从而得到目标产物,据此作答。
【小问1详解】
①无还原剂时,铅膏中的PbO2和PbSO4性质稳定;PbO属于碱性氧化物,能够与硫酸发生复分解反应生成PbSO4和水,因此铅膏中发生反应的主要物质为PbO;
②在硫酸提供的酸性环境中,铅膏中的PbO2具有强氧化性,可将葡萄糖氧化为CO2,自身被还原为PbSO4,根据得失电子守恒和原子守恒配平,反应方程式为:;
③当葡萄糖过量系数大于3时,PbO2的还原率基本趋于稳定,但PbSO4质量分数下降,主要原因有两点:一是部分葡萄糖脱水生成碳单质,增大了反应后固体的总质量,导致PbSO4在总固体中的质量分数下降;二是过量的葡萄糖会将部分PbO2还原为Pb,使固体总质量增加,从而导致其质量分数下降;则答案为:葡萄糖过量系数大于3时,部分葡萄糖脱水生成C,增大反应后固体质量;部分PbO2被葡萄糖还原为Pb,增大反应后固体质量;
【小问2详解】
pH越小,溶液中c(H+)越大,H+会与二乙烯三胺中的-NH2、-NH-发生质子化反应,消耗二乙烯三胺,使其有效浓度显著降低,难以与Pb(Ⅱ)形成铅胺络合溶液,从而导致Pb(Ⅱ)浸出效果不佳;答案为:pH越小,c(H+)越大,消耗二乙烯三胺;
【小问3详解】
转化步骤中,PbSO4与Na2CO3反应生成PbCO3沉淀和Na2SO4,且加入的是足量Na2CO3溶液,因此滤液中含有Na2SO4,Na2CO3;若直接循环浸出,溶液中高浓度的硫酸根和碳酸根会与Pb(Ⅱ)结合生成PbSO4和PbCO3沉淀,降低浸出效率,故不能直接循环;
【小问4详解】
转化反应为:,平衡常数;K值很大,说明反应进行得非常彻底,可近似按完全反应计算;完全转化0.1 mol 需要消耗0.1 mol ,则所需溶液的体积为。
18. 苯烯莫德(G)可用于治疗自身免疫性疾病,其合成路线如下:
(1)A的熔点高于B,其原因是___________。
(2)B→C实现了由___________(填官能团名称)到___________(填官能团名称)的转化。C→D的反应类型是___________。
(3)D→E中D还与发生副反应,生成H和两种产物。H的分子式为,其结构简式为___________。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:___________。
碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种芳香族化合物。X不能使2%酸性溶液褪色;Y与溶液作用显紫色,但不能与溴水反应。X和Y分子中均含有4种不同化学环境的氢原子。
(5)上述合成路线中设计了官能团的保护,其中步骤___________引入保护基,步骤F→G脱除保护基。
(6)化合物I()是合成树脂的增塑剂。写出以为原料制备化合物I的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)A分子间存在氢键,而B分子间仅存在范德华力,氢键强于范德华力
(2) ①. 酯基 ②. 羟基 ③. 氧化反应
(3) (4) (5)A→B
(6)
【解析】
【分析】在合成路线图中,A→B的反应将酚羟基转化为甲氧基,为取代反应,且保护了酚羟基;B→C的反应使用了强还原剂,将酯基还原为羟基;C→D反应中醇羟基被氧化为醛基;D→E发生了两部分反应,D中的醛基先发生了加成反应,生成的醇羟基再发生消去反应得到E;E→F为脱去羧基的反应;F→G为甲氧基转化为酚羟基,为取代反应。
【小问1详解】
A含羧基和两个酚羟基,可形成更多分子间氢键;B中羟基和羧基都被甲基化,无法形成更多分子间氢键,分子间作用力更弱,熔点更低。
【小问2详解】
B中官能团为酯基,其被还原为羟基,实现酯基到羟基的转化;C中醇羟基被氧化为醛基,属于氧化反应。
【小问3详解】
D→E为芳醛和苯乙酸的反应,第一步先发生醛基与羧基β-C的加成反应得到,第二步羟基发生消去反应生成E物质;副反应为D(芳醛)和乙酸酐发生类似反应,产物分子式为,故其为。
【小问4详解】
F的一种同分异构体要求:水解得两种芳香族化合物,说明含酯基;X不能使酸性高锰酸钾褪色,X为苯甲酸;Y与溶液作用显紫色,故其含酚羟基;其不能和溴水反应,故其邻对位均被取代;且含4种等效氢,Y为。
【小问5详解】
A中酚羟基在A→B步骤中被甲基化为甲氧基,保护酚羟基不被后续氧化等反应破坏,最后F→G脱保护重新得到酚羟基。
【小问6详解】
首先用溴水与碳碳双键发生加成反应,再在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生卤代烃的消去反应,得到共轭双烯的结构,根据E→F的反应除去羧基,最后共轭二烯发生1,4-加聚得到目标聚合物,该合成路线流程图为。
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2025-2026学年高三下学期期中考试
化学试卷
满分100分 考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
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。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,将本试卷和答题卡交回。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64
第I卷 (选择题 共42分)
一、选择题:本题共14个小题,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. 科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。下列说法正确的是
A. “天目一号”气象卫星的光伏发电系统,可将化学能转化成电能
B. C919飞机上使用了芳纶纤维,芳纶属于天然纤维
C. 一种高性能涂料的主要成分石墨烯属于不饱和有机物
D. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
2. 从中草药中提取的calebinA(结构简式如下图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法正确的是
A. 该物质在空气中能长时间保存
B. 该物质能使高锰酸钾溶液褪色
C. 该物质能与溶液反应生成
D. 1mol该物质与浓溴水反应,最多消耗2mol
3. 能满足下列物质(其中A是单质)间直接转化关系,且推理成立的是
A. 若E为NaCl,则C与水反应能生成
B. 若E为,则C有毒性,可添加在葡萄酒中作杀菌剂
C. 若E为,则C与水的反应中n(氧化剂)∶n(还原剂)=2∶1
D. 若E为,则将C通入84消毒液中能增强其漂白效果
4. 侯氏制碱法是近代中国科学家的发明创造,对全球化工产业的发展做出了重要贡献。侯氏制碱法的基本反应原理:。设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 1.0L 的NaCl溶液中含数为
B. 标准状况下,5.6L 中的电子数为5.5
C. 8.4g 晶体中的离子总数为0.3
D. 53.5g 晶体中的共价键数目为4
5. 下列实验能达到实验目的的是
A.探究KI与的反应为可逆反应
B.比较S、C、Si的非金属性强弱
C.分离铁粉和碘
D.制备氢氧化铁胶体
A. A B. B C. C D. D
6. 从高铟烟灰(主要含、、、、)中提取铟的流程如图所示。
已知:①滤液中主要含有、、及;②萃取剂在酸性溶液中可萃取三价金属离子。下列说法错误的是
A. “酸浸、氧化”时,
B. “滤渣”的主要成分是,从“水相”中可回收锌
C. “净化”时加入铁粉的作用是除去过量的稀硫酸
D. 实验室中“萃取”时,需要用到的玻璃仪器主要有烧杯、分液漏斗
7. 工业上以软锰矿(主要成分为)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,主要流程如下。下列说法错误的是
A. “锰酸钾歧化”可以用HCl代替
B. 该流程中可循环使用的物质是
C. “结晶”操作与从NaCl溶液中获得NaCl晶体的操作不相同
D. “熔融氧化”应在铁坩埚中进行,陶瓷坩埚或坩埚均不行
8. 某合成色素由原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M、Q六种短周期主族元素构成,其中X是宇宙中含量最多的元素;Y、Z、W位于同一周期,基态Y原子的s能级电子数量是p能级的两倍,W的价层电子数与Y的核外电子数相等;M原子在同周期中原子半径最大;Q与W位于同一主族。下列说法不正确的是
A. 第一电离能:W>Z>Y
B. 最简单氢化物的沸点:W>Q
C. M与W的化合物中可能含有非极性共价键
D. 键角:
9. Fenton试剂(含和的水溶液)产生的羟基自由基()能有效氧化去除水中的有机污染物,的产生机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能
B. 过程Ⅱ的反应方程式:
C. 过程Ⅰ和过程Ⅱ都有非极性共价键断裂
D. 用代替,也能形成类似Fenton试剂的体系
10. 利用KHF2热解制备KxMgyFz可有效防止该晶体内部因OH-的引入而发光淬灭,所得KxMgyFz晶体掺杂Ln3+(Ln=La~Lu)获得的一种发光材料结构如图(已知K+的空缺率=),下列说法错误的是
A. 图1中x:y:z=1:1:3
B. 图1中K+与Mg2+的配位数相同
C. 图2中K+的空缺率为12.5%
D. KHF2热解产生的HF可消除OH-,有利于该材料发光
11. 某糠醛-硝酸盐原电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 离子交换膜为质子交换膜
B. 外电路中电子移动方向:电极Q→负载→电极P
C. 电极Q为正极,电极反应:
D. 理论上,同温同压下,正负极生成的气体体积比为
12. 25℃时,水溶液中、、的物质的量分数随变化曲线如图。已知: ,为气相分压。下列说法不正确的是
A. 的
B. 溶液、溶液的值之差小于0.5
C. 溶液中,
D. ,则
13. 有机“纳米小人”曾风靡全球化学界,其中涉及的一个反应如图所示。下列说法正确的是
A. M的一氯代物有3种
B. N中17个碳原子一定共平面
C. P中可形成分子内氢键
D. 该反应的原子利用率小于100%
14. 一种在温和条件下制备高性能可降解高分子化合物P的路线如图所示。下列说法错误的是
A. F的名称为丙二酸二甲酯
B. P在碱性条件下能发生水解反应而降解为M
C. 由和G合成M有生成
D. P解聚生成M的过程中,存在键的断裂与形成
第II卷 (非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15. 利用铁锰氧化矿(主要含、及、、的氧化物)制备。
(1)焙烧水浸。将与铁锰氧化矿混合后,先低温焙烧,使金属氧化物全部转化为硫酸盐,然后增加通入空气的量、升高温度选择性焙烧,冷却后加水充分浸取。
①和低温焙烧得到,并生成气体为______(化学式)。
②水浸后的滤液中几乎不含Fe元素,则高温选择性焙烧的作用是______。
(2)萃取除铜。有机溶剂(HA)萃取除去,再反萃取得到溶液的原理为:(有机层),随与萃取率的关系如图1所示。时,随着增大,萃取率略有减小,而测得水溶液中去除率增大,原因是______。
(3)沉淀除钴。向萃取除铜后的溶液中滴加溶液,调节,恰好完全转化为沉淀,此时,计算溶液中需要的平衡常数是______。(填字母)
A. B. C. D.
(4)制备。
①的一种晶胞如图2所示(已标注主视方向),请在图3的晶胞主视图中补全(Ⅳ)的位置______,并判断(Ⅳ)的配位数为______。
②除钴后所得溶液与溶液在弱碱性条件下制备,其离子方程式为______,补充完整由除钴后溶液制备的实验方案:取除钴后溶液,______,干燥得。(须使用的试剂:NaOH溶液、溶液、蒸馏水、溶液)。
16. 既是大气污染物之一,也是一种重要的基础化工原料,广泛应用于含硫化工产品的生产。
I.库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。库仑测硫仪中电解原理示意图如右。检测前,电解质溶液中保持定值时,电解池不工作。待测气体进入电解池后,溶解并将还原,测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值,测定结束。通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。
(1)测硫仪工作时电解池的阳极反应式为__________。
(2)煤样为,电解消耗的电量为库仑,煤样中硫的质量分数为__________。(已知:电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。)(用含和的关系式表示)
II.工业上用和制备硫酰氯。
(3)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,中心原子的杂化方式为__________。工业上制备原理如下: 。该反应自发进行的条件是__________
A.低温 B.高温 C.低压 D.高压
(4)恒容密闭容器中按不同进料比充入和,测定、、温度下体系达平衡时的(,为体系初始压强,,为体系平衡压强),结果如图。
①上图中温度由高到低的顺序为__________,判断依据为__________。
②温度下用分压表示的平衡常数__________。
17. 一种利用废旧铅酸蓄电池中铅膏(、、PbO)制备的流程如下:
(1)其它条件一定,“酸浸还原”后水洗除去可溶性物质,测得硫酸铅粗品中的质量分数[]与浓度的关系如图1所示。
①该条件下,无还原剂时铅膏中发生反应的主要物质为___________。
②写出葡萄糖被铅膏中物质氧化生成的化学反应方程式:___________。
③使用85%的硫酸,控制其它条件一定,实验测得还原率、粗品中质量分数随葡萄糖过量系数[]的变化如图2所示。过量系数大于3,质量分数下降的可能原因为___________。
(2)用二乙烯三胺[[]溶液浸出Pb(Ⅱ),形成铅胺络合溶液。浸铅时需调节溶液。pH过小,Pb(Ⅱ)浸出效果不佳的原因是___________。
(3)“转化”所得滤液不能直接用于循环浸出的原因:滤液中含有___________(填化学式)。
(4)已知:,。若使用溶液浸泡含0.1 mol的硫酸铅粗品(杂质不参与反应),结合转化反应的平衡常数,计算完全转化所需溶液的体积___________。(写出计算过程)
18. 苯烯莫德(G)可用于治疗自身免疫性疾病,其合成路线如下:
(1)A的熔点高于B,其原因是___________。
(2)B→C实现了由___________(填官能团名称)到___________(填官能团名称)的转化。C→D的反应类型是___________。
(3)D→E中D还与发生副反应,生成H和两种产物。H的分子式为,其结构简式为___________。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:___________。
碱性条件下水解后酸化,生成X和Y两种芳香族化合物。X不能使2%酸性溶液褪色;Y与溶液作用显紫色,但不能与溴水反应。X和Y分子中均含有4种不同化学环境的氢原子。
(5)上述合成路线中设计了官能团的保护,其中步骤___________引入保护基,步骤F→G脱除保护基。
(6)化合物I()是合成树脂的增塑剂。写出以为原料制备化合物I的合成路线流程图___________(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
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