精品解析:湖南衡阳市第一中学2026届高三下学期期中考试 化学试题
2026-09-03
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内容正文:
绝密★启用前
衡阳市八中2026年高三下学期期中考试试题
化学
(满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 铝制品表面的氧化膜可以起到保护作用,因此铝制餐具可以用来存放酸性或碱性食物
B. Ti-Fe合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物,可作储氢材料
C. 半导体材料就是周期表中位于金属和非金属分界线位置的元素
D. FeO是一种红色粉末,不稳定,在空气里受热,能迅速被氧化成Fe2O3
2. 烯烃在一定条件下能转化为邻二醇,其机理如图所示。Os有8个价电子,下列说法不正确的是
A. 化合物甲是催化剂 B. OsO3空间结构为平面三角形
C. 化合物戊是氧化剂 D. 转化过程涉及π键断裂与形成
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24 L 溶于水所得溶液中含氯的微粒总数等于
B. 500 mL 0.1 溶液中含有的数目为
C. 12 g金刚石和12 g石墨含有的键数目均为
D. 常温常压下,与足量反应,生成0.2 mol ,转移电子的数目为
4. 依据下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
铜丝灼烧变黑后,迅速插入盛有某有机物的试管中
铜丝变红
该有机物中含有醇羟基
B
将饱和溴水分别滴加到苯酚稀溶液和苯中,振荡,静置
前者产生白色沉淀,后者分层且上层呈橙红色
羟基使苯环活化
C
向2mL银氨溶液中加入1mL麦芽糖溶液,振荡,水浴加热
产生银镜
麦芽糖中混有葡萄糖
D
向溶液中加入乙醇,用玻璃棒摩擦试管内壁
出现深蓝色晶体
增大溶剂极性可以降低的溶解度
A. A B. B C. C D. D
5. 下列说法正确的是
A. 甲烷的燃烧热,则热化学方程式
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
C. 表示硫的燃烧热的热化学方程式是
D. 若 ,则
6. 化合物Z具有广谱抗菌活性,可利用X和Y反应获得。下列有关说法错误的是
A. 有机物Y中所有原子可能在同一平面上
B. 可以用NaHCO3溶液鉴别X和Z
C. 有机物Y不能与乙醇发生缩聚反应
D. X与足量H2加成后的产物有5个手性碳原子
7. 某小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ、溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ、和可与盐酸反应,不反应
下列说法错误的是
A. 溶液a中不含,含有 B. 固体b和c成分不相同
C. 溶液d中不含和 D. 该实验条件下S既作氧化剂又作还原剂
8. 由五种短周期主族元素组成的化合物是一种白色沉淀,可作肥料。五种元素在每个短周期均有分布,仅有X和M同族。X的基态原子价层p能级半充满,Z的基态原子价层电子排布式为,Z与M同周期,E是地壳中质量分数最大的元素。下列说法正确的是
A. 的键角比的大
B. 第一电离能:
C. 和的中心原子上都有一个孤电子对
D. 简单氢化物沸点:
9. 发蓝工艺是一种材料保护技术,钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应,生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理,已知的还原产物为。下列说法不正确的是
A. 钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是
B. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C. 反应②的离子方程式为
D. 反应③不属于氧化还原反应
10. 气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图a所示,结构属立方晶系,晶胞如图所示,晶胞参数为,的熔点为,远高于的。下列说法错误的是
A. 的配位数为4 B. 二聚体中存在配位键
C. 形成的晶体为离子晶体 D. 晶体密度
11. 2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架材料领域做出开创性贡献的科学家。其中一种MOF-2D材料Cu-BHT能够高效、高选择性的将催化还原为HCOOH,其工作原理如图所示(设表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是
A. 放电时,负极的电极反应为
B. 充电时,由双极膜移向Cu-BHT电极
C. 放电过程中,NaCl溶液的pH会显著增大
D. Cu-BHT电极得到4.6 g HCOOH时,理论上电路中转移的电子数为0.2
12. 如图表示1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理,下列说法不正确的是
A. 是该反应的催化剂
B. 该反应生成物仅有甲醛和乙醛
C. 该反应涉及了极性键的断裂、非极性键形成
D. 该反应过程中Mo的成键数目发生改变
13. 下列物质性质与用途对应的离子方程式书写正确的是
A. 氧化海带灰酸性浸出液提取碘:
B. 与水反应用作潜水艇氧气来源:
C. 绿矾处理含的酸性废水:
D. 向溶液中加入足量溶液:
14. 亚砷酸可用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态。常温下,用NaOH溶液滴定时,各种微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的电离方程式为:
B. 该温度下,的电离平衡常数约为
C. 在溶液中,
D. 向溶液中滴加NaOH溶液至时,溶液中
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 2,6-二溴吡啶()是合成阿伐斯汀的中间体。实验室制备2,6-二溴吡啶的装置如下(部分加热及夹持装置已省略):
实验步骤:①在三颈瓶中加入74.2g(相当于0.5mol)2,6-二氯吡啶、105.0g无水乙酸(沸点),充分溶解;②加热三颈瓶至,缓慢通入245g(相当于3.0mol)溴化氢气体,充分反应;③利用如下装置将所得反应液减压蒸馏(其中毛细玻璃管连通空气使少量空气进入,螺口夹能调节空气进气量)回收52.4g冰醋酸,冷却至室温,析出结晶,经操作Y得到母液,再回收溶剂,冷却,析出结晶,经操作Y,合并两次结晶,空气干燥,得到111.1g产品。
回答下列问题:
(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是_______。装置B的作用是_______。
(2)装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为,写出装置A中发生反应的化学方程式:_______。
(3)装置C的加热方式宜选择_______(填字母)。
a.热水浴加热 b.直接加热 c.油浴加热 d.沙浴加热
(4)操作Y需要用到的玻璃仪器有_______(填名称)。
(5)减压蒸馏时,毛细玻璃管的主要作用是_______,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是_______。收集溶剂时温度计示数_______(填“高于”“低于”或“等于”)。
(6)该上述实验的理论产率约为_______(填字母)。
a.75.6% b.87.4% c.93.8% d.96.5%
(7)已知某些环状结构及单双键交替的共轭结构可以形成大键,大键可用符号表示,其中n代表参与形成大键的原子数,m代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则2,6-二溴吡啶()中的大键应表示为_______。
16. 锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为,还含有铁、钴、镍、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下。
在时,部分物质的溶度积常数如表一所示,几种金属离子沉淀的如表二所示。
表一
物质
表二
金属离子
..
开始沉淀的
7.5
3.2
5.2
8.8
完全沉淀的
9.7
3.7
6.4
10.4
回答下列问题:
(1)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为_______。
(2)滤渣1的主要成分是_______(填化学式),实验室中为了加快固液混合物的分离,常采用的操作是_______。
(3)有同学提出,加入除钴、除镍的步骤可以放在“除杂1”之前,你是否赞同?请说明理由:_______。
(4)由晶体制备的方法是_______。
(5)在时,分离出滤渣3所得的滤液中_______,欲使沉钴后的溶液中,需要控制溶液的至少为_______。(已知)
(6)电解废液中还含有少量,向其中加入饱和溶液,有沉淀和气体生成,该反应的离子方程式为_______。
17. 多巴胺是大脑中含量最丰富的儿茶酚胺类神经递质,生物体内以L-酪氨酸为原料合成多巴胺。最终合成肾上腺素的过程如下:
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是________。
(2)D→E的反应类型是________。
(3)化合物B苯环上的一氯代物有________种。
(4)若C苯环上的三个取代基不变,只考虑取代基的位置异构,则化合物C的同分异构体有________种
(5)C(多巴胺)的降解过程主要有两条途径,其中涉及的降解酶是相同的,最终产物也相同。
化合物G的结构简式为________。同一环境下,C(多巴胺)分别与降解酶X和降解酶Y作用时的产物不同(分别为F和G)的原因是________。
(6)已知A→B、B→C产率分别为98%、95%,则A→C的总产率为________。
18. 和是两种主要的温室气体。为助力我国实现双碳目标,甲烷重整技术是利用温室气体大规模制氢的一项重要研究课题,其中“甲烷干重整”主要涉及如下反应:
①
②
回答下列问题:
(1)有关化学键键能数据如表:
化学键
键能/
436
463
803
1076
则___________。反应②能自发进行,则___________0(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的和发生反应①和反应②,下列说法中能表明反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。
a.气体总压强不变 b.气体密度不变
c.CO和的物质的量相等 d.的浓度不变
(3)以不同进料比的原料气,在恒温恒压下发生“甲烷干重整”反应,平衡时甲烷的转化率X、平衡混合气中各组分的体积分数Y如图所示。随着进料比增大,产物中___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。若进料比为1时,、,则转化率为___________,反应②的分压平衡常数___________(保留两位小数)。
(4)电化学还原二氧化碳制甲醇:其中将双极膜应用于二氧化碳制备甲醇过程中的电解原理如图所示。
已知:双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成,在直流电场的作用下,双极膜间解离成和,并向两极迁移。
石墨电极上的电极反应式是___________,双极膜内每消耗54 g水,理论上催化电极表面被还原的体积是___________L(标准状况)。
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绝密★启用前
衡阳市八中2026年高三下学期期中考试试题
化学
(满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
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,只有一项符合题目要求。
1. 化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A. 铝制品表面的氧化膜可以起到保护作用,因此铝制餐具可以用来存放酸性或碱性食物
B. Ti-Fe合金室温下可吸收氢气形成金属氢化物,可作储氢材料
C. 半导体材料就是周期表中位于金属和非金属分界线位置的元素
D. FeO是一种红色粉末,不稳定,在空气里受热,能迅速被氧化成Fe2O3
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化铝保护膜遇酸()或碱()会溶解,失去保护作用,A错误;
B.Ti-Fe合金通过化学吸附储存氢气,加热释放氢气,符合储氢材料特性,B正确;
C.半导体材料需满足特定结构,分界线元素(如硅、锗)是重要代表,但并非唯一,C错误;
D.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气里受热,氧化产物为,D错误;
故答案选B。
2. 烯烃在一定条件下能转化为邻二醇,其机理如图所示。Os有8个价电子,下列说法不正确的是
A. 化合物甲是催化剂 B. OsO3空间结构为平面三角形
C. 化合物戊是氧化剂 D. 转化过程涉及π键断裂与形成
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,化合物甲在反应开始时参与反应,反应结束时又生成,符合催化剂 “参与反应,反应前后质量和化学性质不变” 的特点,所以化合物甲是催化剂,A正确;
B.Os有8个价电子,OsO3中Os的价层电子对数,由1个孤电子对,根据价层电子对互斥理论,其空间结构为三角锥形,B错误;
C.根据戊和己的结构简式可知,戊到己为“去氧”,说明戊为氧化剂,C正确;
D.由转化过程可知,甲与乙生成丙的过程中,涉及乙中碳碳双键的断裂,丁与戊生成甲和己中,涉及Os=O双键的形成,则转化过程涉及π键断裂与形成,D正确;
故选B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,2.24 L 溶于水所得溶液中含氯的微粒总数等于
B. 500 mL 0.1 溶液中含有的数目为
C. 12 g金刚石和12 g石墨含有的键数目均为
D. 常温常压下,与足量反应,生成0.2 mol ,转移电子的数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下,2.24 L 的物质的量为0.1 mol,含有0.2 mol氯原子,氯气与水反应生成HCl和HClO,该反应为可逆反应,溶液中含氯的微粒有以及少量,由于部分氯原子仍以分子的形式存在(1个分子含2个氯原子),所以溶液中含氯微粒的总数必然小于氯原子的总数,A错误;
B.溶液中会水解,实际数目小于,B错误;
C.1 mol金刚石中键数目为,1 mol石墨中键数目为,两者不同,C错误;
D.与反应,每生成1 mol 转移2 mol电子,生成0.2 mol 转移电子,D正确;
故选D。
4. 依据下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
铜丝灼烧变黑后,迅速插入盛有某有机物的试管中
铜丝变红
该有机物中含有醇羟基
B
将饱和溴水分别滴加到苯酚稀溶液和苯中,振荡,静置
前者产生白色沉淀,后者分层且上层呈橙红色
羟基使苯环活化
C
向2mL银氨溶液中加入1mL麦芽糖溶液,振荡,水浴加热
产生银镜
麦芽糖中混有葡萄糖
D
向溶液中加入乙醇,用玻璃棒摩擦试管内壁
出现深蓝色晶体
增大溶剂极性可以降低的溶解度
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜丝灼烧生成CuO,插入有机物后变红,说明CuO被还原为Cu,该现象可能由醇羟基或羧基等基团引起,无法确定该有机物中含有醇羟基,也可能含有羧基,A项错误;
B.苯酚与溴水反应生成三溴苯酚沉淀,而苯仅萃取溴水、分层,能说明羟基活化了苯环,B项正确;
C.麦芽糖是还原性糖,可直接还原银氨溶液生成银镜,不需葡萄糖的作用,不能说明麦芽糖中混有葡萄糖,C项错误;
D.乙醇极性低于水,溶液中加入乙醇后降低溶剂极性导致析出晶体,结论“增大溶剂极性”与实际相反,D项错误;
答案选B。
5. 下列说法正确的是
A. 甲烷的燃烧热,则热化学方程式
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
C. 表示硫的燃烧热的热化学方程式是
D. 若 ,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷的燃烧热,是指25℃、101kPa时1mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热890.3kJ,相同情况下生成气态水时放热更少,则热化学方程式应为,故A错误;
B.反应热与反应条件无关,所以同温同压下在光照和点燃条件下的相同,故B错误;
C.表示硫的燃烧热的热化学方程式中,产物应是SO2,故C错误;
D.反应热与参加反应的反应物的量成比例,所以若,则,故D正确;
故答案为:D。
6. 化合物Z具有广谱抗菌活性,可利用X和Y反应获得。下列有关说法错误的是
A. 有机物Y中所有原子可能在同一平面上
B. 可以用NaHCO3溶液鉴别X和Z
C. 有机物Y不能与乙醇发生缩聚反应
D. X与足量H2加成后的产物有5个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机物中含有和,双键属于平面结构,与双键上的原子直接相连的原子处于同一平面,单键可以旋转,故中所有原子可能处于同一平面,A正确;
B.中无羧基,中含羧基,可与反应生成,可用溶液鉴别,B正确;
C.Y含羧基,可与乙醇发生酯化(取代)反应,但不能发生缩聚反应(缩聚需含多个不同官能团,如羟基与羧基等),C正确;
D.手性碳原子是连有4个不同原子或基团的碳,X与足量加成后,环上及侧链饱和碳中共有6个手性碳原子,如图所示(带*号),D错误。
故选D。
7. 某小组同学设计如下实验探究溶液与S的反应。
资料ⅰ、溶液中与S反应可能得到、或
资料ⅱ、和可与盐酸反应,不反应
下列说法错误的是
A. 溶液a中不含,含有 B. 固体b和c成分不相同
C. 溶液d中不含和 D. 该实验条件下S既作氧化剂又作还原剂
【答案】B
【解析】
【分析】无色溶液a加入少量高锰酸钾溶液,溶液变为紫红色,说明溶液a中没有还原性离子,即溶液a中没有S2-和,固体b与盐酸反应后过滤,滤液d加入足量BaCl2溶液和H2O2溶液,无沉淀生成,说明溶液d不含,即固体b不含有Ag2SO3、Ag2SO4,根据和可与盐酸反应生成H2SO3和H2SO4,而不反应,所以固体b中不含Ag2SO3与Ag2SO4,应含有Ag2S,固体c也应含有Ag2S,根据氧化还原规律,Ag+与S反应,S被还原生成Ag2S,需要有物质被氧化,而Ag+为最高氧化态,由已知,反应后溶液中没有S2-和,生成沉淀中没有Ag2SO3、Ag2SO4,所以溶液中S被氧化生成了,发生反应为,固体b和c均为Ag2S,据此解答。
【详解】A.由分析,溶液a不含S2-和,含有,A正确;
B.固体b和固体c成分相同,均为Ag2S,B错误;
C.溶液d中不含,C正确;
D.由方程式,S元素既被氧化也被还原,发生歧化反应,所以S既为氧化剂也为还原剂,D正确;
故选B。
8. 由五种短周期主族元素组成的化合物是一种白色沉淀,可作肥料。五种元素在每个短周期均有分布,仅有X和M同族。X的基态原子价层p能级半充满,Z的基态原子价层电子排布式为,Z与M同周期,E是地壳中质量分数最大的元素。下列说法正确的是
A. 的键角比的大
B. 第一电离能:
C. 和的中心原子上都有一个孤电子对
D. 简单氢化物沸点:
【答案】A
【解析】
【分析】E在地壳中含量最多,E为O,Z的基态原子价层电子排布式为nsn-1,所以n-1=2,n=3,Z为Mg或者n=2,Z为Li,X的基态原子价层p轨道半充满所以可能为N或P,X和M同族,所以X为N,M为P,根据Z与M同周期,Z为Mg,XYZ4ME4化合价之和为零,可确定Y为H、M为P、Z为Mg、E为O、X为N。
【详解】A.NH3和PH3都是三角锥形,N的电负性大于P,故成键电子对更偏向N原子,电子对互相排斥作用大,键角变大,故NH3中键角更大,故A正确;
B.Mg的第一电离能小于P,故第一电离能:,故B错误;
C.NO中N原子的孤电子对为=0,不含孤电子对,故C错误;
D.H2O、NH3都有分子间氢键,而H2O分子间氢键更多,H2O、NH3、PH3的沸点高低:H2O>NH3>PH3,故D错误;
答案选A。
9. 发蓝工艺是一种材料保护技术,钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应,生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理,已知的还原产物为。下列说法不正确的是
A. 钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是
B. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C. 反应②的离子方程式为
D. 反应③不属于氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【分析】根据物质转化图及题给信息可知,发蓝处理过程可用下列化学方程式表示如下,反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑;反应②为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH;反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH,据此解答。
【详解】A.由分析可知,钢铁发蓝处理生成的深蓝色氧化膜通常为Fe3O4,A正确;
B.反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑,Fe为还原剂,NaNO2为氧化剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3,B错误;
C.反应②为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH,离子方程式为,C正确;
D.反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH,,无元素有化合价变化,不属于氧化还原反应,D正确;
故选B。
10. 气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图a所示,结构属立方晶系,晶胞如图所示,晶胞参数为,的熔点为,远高于的。下列说法错误的是
A. 的配位数为4 B. 二聚体中存在配位键
C. 形成的晶体为离子晶体 D. 晶体密度
【答案】A
【解析】
【详解】A.由的晶胞结构可知,其中含灰色球的个数为,白色球的个数为,则灰色球为,距最近且等距的有2个,则的配位数为2,A项错误;
B.原子最外层有3个电子,中形成四个键,该分子中有配位键,B项正确;
C.由与的熔点比较可知为离子晶体,C项正确;
D.若晶胞参数为a pm,则晶胞的体积为,晶胞的质量为,则其晶体密度,D项正确;
故答案选A。
11. 2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架材料领域做出开创性贡献的科学家。其中一种MOF-2D材料Cu-BHT能够高效、高选择性的将催化还原为HCOOH,其工作原理如图所示(设表示阿伏加德罗常数的值)。下列说法错误的是
A. 放电时,负极的电极反应为
B. 充电时,由双极膜移向Cu-BHT电极
C. 放电过程中,NaCl溶液的pH会显著增大
D. Cu-BHT电极得到4.6 g HCOOH时,理论上电路中转移的电子数为0.2
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知放电时,锌片为原电池的负极,碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成,Cu-BHT电极为正极,酸性条件下CO2在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,充电时,电极反应与放电时相反,据此解答。
【详解】A.放电时Zn为负极;碱性条件下锌失去电子发生氧化反应生成,电极反应为,A正确;
B.充电时Cu-BHT为阳极,阴离子向阳极移动,则OH-会定向移动到Cu-BHT电极,B正确;
C.放电过程中,电极反应为,当转移2 mol电子时,消耗2 mol ,但双极膜会解离2 mol ,从而补充2 mol ,pH基本不变,C错误;
D.正极的电极反应为,故当生成4.6g(0.1mol)HCOOH时,转移0.2 mol电子,即0.2NA,D正确;
故选C。
12. 如图表示1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理,下列说法不正确的是
A. 是该反应的催化剂
B. 该反应生成物仅有甲醛和乙醛
C. 该反应涉及了极性键的断裂、非极性键形成
D. 该反应过程中Mo的成键数目发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据反应中MoO3在反应中参与反应,反应结束后又生成的特点判断MoO3做催化剂,A正确;
B.根据转化图中产生的物质判断,1,2—丙二醇的分解产物有HCHO、CH3CHO、CH2=CHCH3、H2O生成,B错误;
C.由图,反应中存在氢氧等极性键断裂、碳碳非极性键的生成,C正确;
D.由图,该反应过程中Mo的成键数目为6或4,成键数目发生改变,D正确;
故选B。
13. 下列物质性质与用途对应的离子方程式书写正确的是
A. 氧化海带灰酸性浸出液提取碘:
B. 与水反应用作潜水艇氧气来源:
C. 绿矾处理含的酸性废水:
D. 向溶液中加入足量溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氧化海带灰酸性浸出液中的,生成和水,从而提取碘:,A正确;
B.与水反应,生成氧气,作为潜水艇中氧气的来源:,B不正确;
C.绿矾处理含的酸性废水时,将氧化为,自身被还原为:,C不正确;
D.向溶液中加入足量溶液,采用“以少定多”法:,D不正确;
故选A。
14. 亚砷酸可用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态。常温下,用NaOH溶液滴定时,各种微粒的物质的量分数随pH的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 的电离方程式为:
B. 该温度下,的电离平衡常数约为
C. 在溶液中,
D. 向溶液中滴加NaOH溶液至时,溶液中
【答案】B
【解析】
【详解】A.是三元弱酸,分步发生电离,以第一步电离为主,第一步电离方程式为,A错误;
B.由图中数据可知,时,故的电离常数,的电离平衡常数约为,B正确;
C.在溶液中,存在三步水解,以第一步水解为主,第一步水解生成,第二步水解生成,则,C错误;
D.由电荷守恒可知,,D错误;
故答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 2,6-二溴吡啶()是合成阿伐斯汀的中间体。实验室制备2,6-二溴吡啶的装置如下(部分加热及夹持装置已省略):
实验步骤:①在三颈瓶中加入74.2g(相当于0.5mol)2,6-二氯吡啶、105.0g无水乙酸(沸点),充分溶解;②加热三颈瓶至,缓慢通入245g(相当于3.0mol)溴化氢气体,充分反应;③利用如下装置将所得反应液减压蒸馏(其中毛细玻璃管连通空气使少量空气进入,螺口夹能调节空气进气量)回收52.4g冰醋酸,冷却至室温,析出结晶,经操作Y得到母液,再回收溶剂,冷却,析出结晶,经操作Y,合并两次结晶,空气干燥,得到111.1g产品。
回答下列问题:
(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是_______。装置B的作用是_______。
(2)装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为,写出装置A中发生反应的化学方程式:_______。
(3)装置C的加热方式宜选择_______(填字母)。
a.热水浴加热 b.直接加热 c.油浴加热 d.沙浴加热
(4)操作Y需要用到的玻璃仪器有_______(填名称)。
(5)减压蒸馏时,毛细玻璃管的主要作用是_______,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是_______。收集溶剂时温度计示数_______(填“高于”“低于”或“等于”)。
(6)该上述实验的理论产率约为_______(填字母)。
a.75.6% b.87.4% c.93.8% d.96.5%
(7)已知某些环状结构及单双键交替的共轭结构可以形成大键,大键可用符号表示,其中n代表参与形成大键的原子数,m代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则2,6-二溴吡啶()中的大键应表示为_______。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 干燥HBr
(2)
(3)c (4)烧杯、玻璃棒、漏斗
(5) ①. 减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用(平衡气压,防暴沸;兼起搅拌作用) ②. 避免烧瓶中液体进入冷凝管 ③. 低于
(6)c (7)
【解析】
【分析】A装置中浓磷酸和NaBr反应生成HBr气体,经B中五氧化二磷干燥后通入C中与2,6-二氯吡啶反应得产品。
【小问1详解】
盛装五氧化二磷的仪器的名称是球形干燥管;装置B中五氧化二磷的作用是干燥HBr;
【小问2详解】
因为装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为;则两种酸式盐为和,根据原子守恒得方程式为:;
【小问3详解】
因为加热温度为110℃,所以宜选择油浴加热,即选c;
【小问4详解】
操作Y分离母液和晶体,该操作为过滤,需要用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
【小问5详解】
减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用。克氏蒸馏头离支管口有一段距离,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是:避免烧瓶中液体进入冷凝管;因为通过减压蒸馏回收冰醋酸,并且无水乙酸的沸点是,所以收集溶剂时温度计示数低于;
【小问6详解】
根据投料可知,3.0mol溴化氢过量,以0.5mol 2,6-二氯吡啶的量为依据计算,理论上生成2,6-二溴吡啶的物质的量为0.5mol,产率约为,故选c项;
【小问7详解】
中碳、N价电子总数为,环中N有1个孤电子对,环中有3个C—H键、2个C—Br键,6个共价键(4个C—C键、2个C—N键),则形成大键的电子为,故大键应表示为。
16. 锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为,还含有铁、钴、镍、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下。
在时,部分物质的溶度积常数如表一所示,几种金属离子沉淀的如表二所示。
表一
物质
表二
金属离子
..
开始沉淀的
7.5
3.2
5.2
8.8
完全沉淀的
9.7
3.7
6.4
10.4
回答下列问题:
(1)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为_______。
(2)滤渣1的主要成分是_______(填化学式),实验室中为了加快固液混合物的分离,常采用的操作是_______。
(3)有同学提出,加入除钴、除镍的步骤可以放在“除杂1”之前,你是否赞同?请说明理由:_______。
(4)由晶体制备的方法是_______。
(5)在时,分离出滤渣3所得的滤液中_______,欲使沉钴后的溶液中,需要控制溶液的至少为_______。(已知)
(6)电解废液中还含有少量,向其中加入饱和溶液,有沉淀和气体生成,该反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)
(2) ①. Fe(OH)3、MnO2 ②. 抽滤
(3)不赞同,因为“除杂1”之前的溶液中H+浓度较大,S2-会与H+反应生成HS-、H2S,不利于除钴、除镍;同时,S2-具有还原性,能将Fe3+还原为Fe2+,不利于除铁
(4)在HCl气氛中加热CuCl2·2H2O晶体,使其失去结晶水
(5) ①. 5.0 ②. 8.74
(6)
【解析】
【分析】锰矿石主要成分为,还含有铁、钴、镍、铜等的碳酸盐杂质,锰矿石中加入足量的硫酸酸浸,金属碳酸盐反应生成对应的硫酸盐,再向其中加入过量的氧化剂二氧化锰,将亚铁离子氧化为铁离子,用氨水调pH为3.7,使铁离子以氢氧化铁的形式完全沉淀出来,过滤,向滤液中加氨水调pH=6.4,生成氢氧化铜沉淀,滤渣氢氧化铜经过一系列处理得CuCl2‧2H2O晶体,滤液中加硫化铵将镍离子、钴离子以硫化物的形式沉淀下来,得到的溶液主要含有锰离子,电解后经一系列处理得金属锰。
【小问1详解】
“氧化”步骤为加过量的二氧化锰氧化亚铁离子氧化为铁离子,其发生反应的离子方程式为 ;
【小问2详解】
加过量的二氧化锰氧化亚铁离子生成铁离子后,加氨水调pH=3.7,表格数据显示此时铁离子以氢氧化铁的形式完全沉淀下来,由于所加二氧化锰过量,所以滤渣1中的主要成分是Fe(OH)3和MnO2;实验室中为了加快固液混合物的分离,常采用的操作是抽滤;
【小问3详解】
不赞同把加入(NH4)2S除钴、除镍的步骤放在“除杂1”之前,因为“除杂1”之前的溶液中H+浓度较大,S2-会与H+反应生成HS-、H2S,不利于除钴、除镍,同时S2-具有还原性,能将Fe3+还原为Fe2+,不利于除铁;
【小问4详解】
CuCl2为强酸弱碱盐,能水解,且盐酸为挥发性酸,若直接加热CuCl2‧2H2O晶体,不能得到CuCl2,为抑制氯化铜的水解,由CuCl2‧2H2O晶体制备CuCl2的方法是在HCl气氛中加热CuCl2‧2H2O晶体,使其失去结晶水;
【小问5详解】
在时,分离出滤渣3所得的滤液中,欲使沉钴后的溶液中,c(OH-)=mol/L,需要控制溶液的=。
【小问6详解】
电解废液中还含有少量Mn2+,向其中加入饱和溶液,有碳酸锰沉淀和二氧化碳气体生成,该反应的离子方程式为。
17. 多巴胺是大脑中含量最丰富的儿茶酚胺类神经递质,生物体内以L-酪氨酸为原料合成多巴胺。最终合成肾上腺素的过程如下:
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是________。
(2)D→E的反应类型是________。
(3)化合物B苯环上的一氯代物有________种。
(4)若C苯环上的三个取代基不变,只考虑取代基的位置异构,则化合物C的同分异构体有________种
(5)C(多巴胺)的降解过程主要有两条途径,其中涉及的降解酶是相同的,最终产物也相同。
化合物G的结构简式为________。同一环境下,C(多巴胺)分别与降解酶X和降解酶Y作用时的产物不同(分别为F和G)的原因是________。
(6)已知A→B、B→C产率分别为98%、95%,则A→C的总产率为________。
【答案】(1)羟基、羧基
(2)取代反应 (3)3
(4)5 (5) ①. ②. 催化剂具有选择性
(6)93%(或93.1%)
【解析】
【分析】C(多巴胺)的降解过程主要有两条途径,根据C→F→H路线可知,降解酶X(条件X)使C(多巴胺)结构中的氨基部分变成羧基得到F,降解酶Y(条件Y) 使F结构中苯环上的一个羟基变成得到H,则路线C→G→H中降解酶Y(条件Y)放在前面,则会使C结构中苯环上的羟基先变成,故G的结构简式为,据此分析。
【小问1详解】
A中含氧官能团的名称是羟基、羧基;
【小问2详解】
D→E,从二者结构来看,E是D结构中氨基上的一个氢原子被甲基转移酶中的甲基取代生成的,故反应类型为取代反应;
【小问3详解】
化合物B的苯环上有3种等效氢,化合物B苯环上的一氯代物有3种;
【小问4详解】
化合物C的结构简式为,苯环上的三个取代基不变,只考虑取代基的位置异构,则可先确定2个羟基位置,若羟基是相邻的,考虑对称,则另外一个取代基的位置除了C外只有一种,若两个羟基是相间结构,则另外一个取代基在苯环上位置有3处,对应3种结构,若两个羟基是对称结构,则另外一个取代基在苯环上的位置只有一种结构,则满足条件的化合物C的同分异构体共有1+3+1=5种;
【小问5详解】
C(多巴胺)的降解过程主要有两条途径,其中涉及的降解酶是相同的,最终产物也相同,经分析推理,化合物G的结构简式为,通过分析同一环境下,C(多巴胺)分别与降解酶X和降解酶Y作用时的产物不同(分别为F和G),是因为降解酶X和降解酶Y是不同的酶,酶的催化具有选择性;
【小问6详解】
已知A→B、B→C产率分别为98%、95%,则A→C的总产率为98%95%=93%(或93.1%)。
18. 和是两种主要的温室气体。为助力我国实现双碳目标,甲烷重整技术是利用温室气体大规模制氢的一项重要研究课题,其中“甲烷干重整”主要涉及如下反应:
①
②
回答下列问题:
(1)有关化学键键能数据如表:
化学键
键能/
436
463
803
1076
则___________。反应②能自发进行,则___________0(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的和发生反应①和反应②,下列说法中能表明反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。
a.气体总压强不变 b.气体密度不变
c.CO和的物质的量相等 d.的浓度不变
(3)以不同进料比的原料气,在恒温恒压下发生“甲烷干重整”反应,平衡时甲烷的转化率X、平衡混合气中各组分的体积分数Y如图所示。随着进料比增大,产物中___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。若进料比为1时,、,则转化率为___________,反应②的分压平衡常数___________(保留两位小数)。
(4)电化学还原二氧化碳制甲醇:其中将双极膜应用于二氧化碳制备甲醇过程中的电解原理如图所示。
已知:双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成,在直流电场的作用下,双极膜间解离成和,并向两极迁移。
石墨电极上的电极反应式是___________,双极膜内每消耗54 g水,理论上催化电极表面被还原的体积是___________L(标准状况)。
【答案】(1) ①. ②. 大于
(2)ad (3) ①. 减小 ②. 88% ③. 0.74
(4) ①. ②. 11.2
【解析】
【小问1详解】
由公式反应物的总键能-生成物的总键能,根据图表中数据可知:
反应②能自发进行,则此反应的吉布斯自由能变,,因为,,所以只有,才可以,反应才能自发进行。所以填“大于”。
【小问2详解】
要表明可逆反应达到了平衡状态,必须是“速率相等”或者“变量不变”。恒温恒容条件下,发生反应①和反应②,① ②
a.气体总压强不变 R、T、V都不变,而反应①中气体物质的量n改变,所以改变,是变量;不变,则可逆反应达到平衡,故a能表明达到平衡状态。
b.气体密度不变 V不变,而所有反应物和生成物都是气体,根据化学反应质量守恒定律,所以反应进行的任意阶段气体m都不变。所以此时是恒量,不是变量。不变不能说明可逆反应一定达到了平衡状态。
c.CO和的物质的量相等 、是两个不断变化的量,它们相等也不一定不再变化,所以这两个相等不能说明可逆反应达到了平衡状态。
d.的浓度不变 ,V不变,但是变化的,所以是变量,它不变,说明可逆反应达到了平衡状态。
所以答案是ad。
【小问3详解】
随着进料比增大,相当于增大,反应②平衡正向移动,消耗H2,生成CO,导致减小;
进料比为1时,设投入的CH4、CO2均为1mol,,则反应过程消耗的为0.8 mol,平衡时为0.2 mol,
平衡时,,,,解得=0.08,则
由上计算知:平衡时、、,设平衡时总压强为P总、气体总物质的量为n总,因为反应②,反应前后气体的总物质的量相等,所以分压平衡常数在计算过程中P总和n总都会在分子分母中约掉。则反应②的分压平衡常数。
【小问4详解】
由图知:石墨电极上生成O2,所以电极方程式为:
双极膜内每消耗54 g时, ,因为
所以有3 mol从双极膜出来到阳极参与反应 则电路中共转移3 mol电子, 则理论上催化电极表面被还原的 ,标准状况下体积
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