精品解析:湖南衡阳市第八中学2025-2026学年高三上学期期末考试 化学试题
2026-09-03
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内容正文:
衡阳市八中2025-2026学年高三上学期期末考试试题
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. 将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法错误的是
A. 该保护钢铁的方法属于牺牲阳极法
B. 金属M作负极,钢铁设施作正极,金属M的活动性比Fe的活动性强
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【答案】D
【解析】
【详解】A.将金属M连接在钢铁设施表面,构成原电池,M作负极被腐蚀,钢铁作正极被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;
B.原电池中负极活泼性大于正极,金属M作负极,钢铁设施作正极,金属M的活动性比Fe的活动性强,故B正确;
C.钢铁设施作为正极,电子从M流向钢铁,表面积累电子后难以失去电子从而被保护,故C正确;
D.海水中电解质浓度高于河水,导电性更强,电化学腐蚀速率更快,故钢铁在海水中腐蚀比河水中快,故D错误;
选D。
2. 下列化学用语使用错误的是
A. 基态硼原子的轨道表示式:
B. 的VSEPR模型:
C. 反-2-丁烯的球棍模型:
D. 3-甲基丁酸的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.B的原子序数是5,基态硼原子的轨道表示式:,A正确;
B.中心原子价层电子对数为3+=3,VSEPR模型是平面三角形,B错误;
C.反-2-丁烯的2个甲基在碳碳双键的不同侧,球棍模型:,C正确;
D.3-甲基丁酸是丁酸的3号碳原子上有1个氢原子被甲基取代,结构简式:,D正确;
故选B。
3. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 明矾中加入过量的NH3·H2O:Al3++4NH3·H2O=[Al(OH)4]-+4
B. 向H2C2O4溶液中滴加酸性KMnO4溶液:2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
C. FeI2溶液中通入少量Cl2:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
D. 向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:Ba2++2OH-+H+++=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.Al3+与过量NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为Al3++4NH3·H2O=Al(OH)3+4:A错误;
B.H2C2O4为弱酸,应保留分子形式,正确离子方程式为2+5+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,B错误;
C.Cl2少量时优先氧化还原性更强的I-,正确的离子方程式为Cl2+2I-=12+2Cl-,C错误;
D.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全,反应生成硫酸钡、一水合氨、水,离子方程式为Ba2++2OH-+H+++=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O;D正确;
答案选D。
4. 铜锌合金完全溶解于的浓硝酸(密度为)中,得到和混合气体(换算为标准状况),(忽略反应前后溶液体积变化)。向反应后的溶液中逐滴加入溶液,当金属离子刚好全部沉淀,得到沉淀。下列说法正确的是
A. 该合金中
B. 合金完全溶解时,溶液中
C. 和的混合气体中,的体积分数是
D. 刚好得到沉淀时,加入溶液的体积是
【答案】B
【解析】
【分析】1.94g铜锌合金完全溶解于硝酸中,得到硝酸铜、硝酸锌溶液,加氢氧化钠,当金属离子刚好全部沉淀,得到2.96g沉淀,则Zn2+、Cu2+结合OH-的物质的量为 ,根据电荷守恒,Zn2+、Cu2+带0.06mol正电荷,根据电子守恒,19.4g铜锌合金共失去0. 06mol电子;硝酸共得到0. 06mol电子生成NO2和N2O4。
【详解】A.设铜锌合金中含有Cu、Zn的物质的量分别是amol、bmol,则①64a+65b=1.94,②2a+2b=0.06,得出b=0.02、a=0.01,该合金中,故A错误;
B.反应前硝酸的物质的量为,根据电子守恒反应放出气体消耗0.06mol,根据电荷守恒,硝酸铜、硝酸锌中的为0.06mol,所以反应共消耗硝酸0.12mol,合金完全溶解时,剩余硝酸0.56mol-0.12mol=0.44mol,溶液中,故B正确;
C.设混合气体中NO2和N2O4的物质的量分别为xmol、ymol,则①x+y=,②x+2y=0.06mol,得出y=0.01、x=0.04,NO2的体积分数是80%,故C错误;
D.刚好得到2.96g沉淀时,溶质恰好变为NaNO3,根据元素守恒,n(NaOH)=n()=0.56mol-0.06mol=0.5mol,加入NaOH溶液的体积是,故D错误;
答案选B。
5. 浓硫酸与木炭在加热时发生反应:。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含质子数为
B. 标况下,含键数目为
C. 有生成时,该反应转移电子数为
D. 与充分反应得到的分子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.是碳的一种同位素,原子核中有6个质子,8个中子,12 g 的物质的量 ,所以总质子数为:,A错误;
B.标准状况下,是 1 mol(标准状况下气体摩尔体积为 22.4 L/mol),CO2分子结构:O=C=O,每个 CO2分子中有:2 个 C=O 双键,每个双键包含 1 个 σ 键 和 1 个 π 键,所以每个CO2分子有 2 个σ键,1 mol CO2有 个σ键,B错误;
C.反应中C元素化合价从0价升至+4价(CO2),失去4个电子;生成1 mol CO2时,对应1 mol C失去4 mol电子,转移电子数为4NA,C正确;
D.SO2与O2反应生成SO3为可逆反应:2SO2+O22SO3,无法完全转化,故2 mol SO2与1 mol O2充分反应生成的SO3分子数小于2NA,D错误;
故选C。
6. 一种无机高分子材料单体的结构式如图所示,其中X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态X、Y的第一电离能均高于同周期相邻的元素。下列说法正确的是
A. 原子半径: X < Y<Z
B. 简单氢化物沸点:X < Y
C. 结构中所有原子均满足8电子稳定结构
D. XZ3的VSEPR模型为四面体形
【答案】D
【解析】
【分析】基态X、Y的第一电离能均高于同周期相邻的元素,则X、Y可能为第ⅡA族或第ⅤA族元素;从无机高分子材料单体的结构式可以看出,X形成3个共价键、Y形成5个共价键,则X、Y不可能为第ⅡA族元素,它们都为短周期中第ⅤA族元素,从而得出X为N元素、Y为P元素;X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z只形成1个共价键,则Z原子的最外层有7个电子,其为Cl元素。
【详解】A.X为N, Y为P,Z为Cl,核外电子层数越多,原子半径增大,原子半径P>N,Cl>N,层数相同,同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,P在Cl左侧,原子半径P>Cl,即P>Cl>N,A错误;
B.简单氢化物沸点:X的氢化物为,Y的氢化物为,分子间存在氢键,沸点高于无氢键的,B错误;
C.结构中Y形成5个键时为10电子,不满足8电子稳定结构,C错误;
D.XZ3为,N原子形成3个σ键,孤电子对数为=1,则N的价层电子对数=3(成键电子对)+1(孤电子对)=4,VSEPR模型为四面体形,D正确;
故选D。
7. 某有机物A能发生如图所示的转化,其中C与F是同分异构体。则下列说法不正确的是
A. D和F均可与Na反应
B. B、C、D、E、F分子中的碳原子数相同
C. 可用新制的银氨溶液检验E中的官能团
D. 符合上述转化关系的有机物A的结构有4种
【答案】D
【解析】
【分析】某有机物A()在氢氧化钠作用下发生水解反应生成B、D,A是酯;B酸化生成C,则B是羧酸盐,C是羧酸;D是醇,D氧化为E、E氧化为F,则E是醛、F是羧酸,C与F是同分异构体,则F的分子式为C4H8O2;C是C4H8O2、D是C4H10O;E是C4H8O,D能氧化为醛,可知D的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH或(CH3)2CHCH2OH;当D是CH3CH2CH2CH2OH时,C是(CH3)2CHCOOH;当D是(CH3)2CHCH2OH时,C是CH3CH2CH2COOH。
【详解】A.D是醇、F是羧酸,醇和酸均可与Na反应生成氢气,故A正确;
B.B是C4H7O2Na、C是C4H8O2、D是C4H10O、E是C4H8O 、F是C4H8O2,分子中的碳原子数相同,故B正确;
C.E是醛,醛基与银氨溶液反应产生银镜,可用新制的银氨溶液检验E中的官能团,故C正确;
D.符合上述转化关系的有机物A的结构有CH3CH2CH2COOCH2CH(CH3)2、(CH3)2CHCOOCH2CH2CH2CH3,共2种,故D不正确;
故选D。
8. 研究与自由基原子(用表示)的反应有助于保护臭氧层。已知:反应有4条反应路径(表示过渡态,表示中间物)如图所示。(基元反应指反应中一步直接转化为产物),下列说法错误的是
A. 路径①的ΔH>0 B. 路径②是基元反应
C. 路径③的速率最快 D. 路径④的逆反应的活化能最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.据图可知路径①的反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,ΔH>0,A正确;
B.路径②所示反应中有中间产物生成,没有一步直接转化为产物,不是基元反应,B错误;
C.据图可知路径③的能垒最小,反应速率最快,C正确;
D.据图可知路径④中过渡态与生成物的能量差值最大,逆反应的活化能最大,D正确;
综上所述答案为B。
9. 以某冶金工业产生的废渣(含、及少量的)为原料,根据如图流程可制备,下列说法错误的是
A. 煅烧过程发生的反应为
B. 滤渣Ⅱ中的成分是
C. 可循环使用的物质是和
D. 由转化为的过程中需加入KCl
【答案】B
【解析】
【分析】由流程可知,向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧,发生4Na2CO3+2Cr2O3+3O24Na2CrO4+4CO2↑,Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑,用水浸之后,溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3,向溶液中通入二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,过滤,滤液中含有Na2CrO4、Na2CO3,再向溶液中加硫酸,2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O,再向溶液中加入KCl固体,就会析出溶解度更小的K2Cr2O7晶体,以此来解答。
【详解】A.由上述分析可知,煅烧过程发生的反应为,故A正确;
B.由分析可知,滤渣Ⅱ中的成分是和硅酸沉淀,故B错误;
C.由上述分析可知CO2和Na2CO3均可循环使用,故C正确;
D.由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入硫酸和KCl固体,发生2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O,再向溶液中加入KCl固体,就会析出K2Cr2O7晶体,故D正确。
答案选B。
10. 一种锂-空气电池的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 金属锂作电池的负极
B. 电子由金属锂经负载流向石墨烯
C. 石墨烯表面发生的电极反应:
D. 每消耗1molO2,金属锂电极减少28g
【答案】C
【解析】
【分析】Li—空气电池锂作负极,通入空气的一极为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,原电池中阳离子移向正极;
【详解】A.锂为活泼金属,锂(Li)—空气电池中,锂作负极,发生氧化反应,A正确;
B.原电池中电子由负极流向正极,则电子由金属锂经负载流向石墨烯,B正确;
C.通入空气的一极为正极,在碱性条件下氧气被还原生成氢氧根离子,正极的电极反应:,C错误;
D.每消耗1mol O2,转移4mol电子,则消耗4mol Li,金属锂电极减少4mol×7g/mol=28g,D正确;
故选C。
11. 变色硅胶干燥剂含有,根据颜色可判断干燥剂是否已经失效。已知呈粉红色,呈蓝色,为无色。现将溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡: ,将该溶液分为三份做实验,溶液的颜色变化如下:
装置
序号
操作
现象
①
将试管置于冰水浴中
溶液均呈粉红色
②
加水稀释
③
加少量固体
以下结论或解释正确的是
A. 由实验①可知:
B. 由实验②可推知加水稀释,浓度商Q<K,平衡逆向移动
C. 由实验③可知:络合能力比络合能力弱
D. 变色硅胶干燥剂含有主要起干燥作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.由实验①可知,将试管置于冰水浴中,溶液呈粉红色,说明温度降低平衡向逆向移动,逆向放热,正向吸热,△H >0,故A正确;
B.由实验②可知,加水稀释时,溶液均呈粉红色,平衡逆向移动,Q > K,故B错误;
C.由实验③可知加,少量ZnCl2固体,溶液呈粉红色,说明平衡向逆向移动,氯离子浓度减小,Zn2+络合Cl-能力比Co2+络合Cl-能力强,故C错误;
D.根据题意可知,的作用是:根据颜色可判断干燥剂是否已经失效,故D错误;
故选A。
12. 已知某晶体的晶胞如图所示,晶胞参数为a nm,摩尔质量为M g·mol-1。下列说法正确的是
A. 离A微粒距离最近且相等的B微粒的个数为6
B. 若m的坐标为(0,0,0),则p的坐标为(,1)
C. 相邻两个C微粒最近距离为a nm
D. 该晶胞的密度为×1021 g·cm-3
【答案】D
【解析】
【详解】A.离A微粒距离最近且相等的B都在体心处,个数为8个,A错误;
B.p点在右侧面心上,x轴坐标为1,p点的坐标应为(1,),B错误;
C.相邻两个C微粒的最近距离为面心对角线的一半,即,C错误;
D.根据均摊法,1个晶胞中有1个A微粒、1个B微粒、3个C微粒,根据公式知,该晶胞的密度为×1021 g·cm-3,D正确;
故选D。
13. 的催化氧化是制备硫酸的重要反应,该反应为。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始氧气的物质的量,平衡时的质量分数的变化。
下列说法正确的是
A. 加入适当的催化剂,图1中、和都减小
B. 图2中,时其他条件不变,压缩容器体积至,则的变化曲线为
C. 图3中,、、三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
D. 图3中,和表示温度,对应温度下的平衡常数为、,则,
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入催化剂,、减小,但不变,即不变,A项错误;
B.压缩容器的体积,平衡向体积减小的方向移动,故的物质的量减小,则的变化曲线为,B项错误;
C.图3中点起始时加入的的物质的量最多,的转化率最高,C项错误;
D.由图1可知,反应 为放热反应,又由图3可知,氧气的起始物质的量相同时,温度T1平衡后,的含量更高,该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应移动,故温度,温度升高,平衡逆向移动,化学平衡常数减小,故,D项正确;
故答案选D。
14. 室温下,向的醋酸溶液中滴加未知浓度的氢氧化钡溶液进行滴定,测得混合溶液的温度、随加入氢氧化钡溶液体积的变化如下图所示。下列说法正确的是
A. 氢氧化钡溶液的物质的量浓度为
B. 滴定时宜选择甲基橙作指示剂
C. a点时溶液中存在
D. 、、三点对应的水解平衡常数:
【答案】C
【解析】
【详解】A.向的醋酸溶液中滴加未知浓度的氢氧化钡溶液,反应放热,溶液的温度升高,当二者恰好完全反应,放热最多,溶液的温度最高,氢氧化钡溶液的体积为时,恰好完全反应,的醋酸溶液中含有的物质的量为,则消耗氢氧化钡的物质的量为,该氢氧化钡溶液的物质的量浓度为,A错误;
B.滴定终点时生成强碱弱酸盐,溶液显碱性,宜选择酚酞作指示剂,B错误;
C.a点加入10mL氢氧化钡溶液,反应后溶质为醋酸和醋酸钡,且醋酸为醋酸钡浓度的2倍,根据电荷守恒可得:,根据物料守恒可得:,二者结合可得:,C正确;
D.升高温度促进的水解,水解平衡常数增大,由图可知,温度:,则a、b、c三点的水解平衡常数,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 赖氨酸铜在医药、食品、农业等领域具有广泛的应用,其制备原理如下(反应方程式未配平):
具体实验步骤如下:
I.将赖氨酸盐酸盐和蒸馏水加入仪器A中,搅拌至完全溶解,利用仪器B滴加浓氨水调节pH至8左右。
II.利用仪器B和C交替滴加浓氨水与氯化铜溶液,使溶液pH保持在8左右,45℃水浴加热,反应1h。
III.减压过滤,用乙醇溶液洗涤晶体,再用丙酮洗涤,干燥得蓝色粉末。
回答下列问题:
(1)仪器D中的试剂为___________。
(2)赖氨酸铜中和配位的氨基,与未配位的氨基相比,其键角___________(填“较大”、“较小”或“相同”);写出与、、结合能力由强到弱的顺序___________。
(3)反应中溶液pH保持在8左右的原因为___________。
(4)步骤III中,用丙酮洗涤的原因为___________。
(5)产品中铜含量的测定
i.称取赖氨酸铜产品。
ii.加入水和稀硫酸溶解,配制成溶液。
iii.取该溶液,加入足量固体和水,以淀粉溶液为指示剂,立即用标准溶液滴定,平行测定三次,平均消耗溶液体积VmL。
已知:在酸性介质中,配合物被破坏;,。
①上述测定实验步骤中,下列仪器不需要使用的有___________(填名称)。
a. b. c. d. e.
②该实验达到滴定终点的现象是___________。
③产品中铜元素的质量分数为___________%(用含c、V的代数式表示)。
【答案】(1)无水或
(2) ①. 较大 ②.
(3)当溶液酸性强时,氨基多以形式存在,羧基则以形式存在,不利于配合物的生成;当溶液碱性强时,会生成沉淀,也不利于配合物的生成
(4)洗去残留的乙醇溶液且丙酮更易挥发(答对1点给1分)
(5) ①. 分液漏斗、(普通)漏斗 ②. 当滴入最后半滴标准溶液后,溶液由蓝色刚好变为无色且半分钟内不变色 ③.
【解析】
【分析】向赖氨酸盐酸盐溶液中滴加氨水调pH为8.0,在交替滴加浓氨水与氯化铜溶液,使溶液在恒定pH条件下反应得到产物,最后减压过滤,用乙醇溶液洗涤晶体,再用丙酮洗涤,干燥得蓝色粉末。
【小问1详解】
在实验室进行回流冷凝操作时,冷凝管上方通常会加装干燥管,其主要目的是防止外界水汽进入反应体系,因此仪器D(干燥管)中的试剂为无水CaCl2或P2O5。
【小问2详解】
-NH2中N为sp3杂化存在孤电子对,可与Cu2+中空轨道配位,由于孤电子对-成键电子的相互作用大于成键电子-成键电子的相互作用,因此赖氨酸铜中和Cu2+配位的氨基的键角大于与未配位的氨基;Cu2+与OH-、NH3、H2O结合能力由强到弱的顺序为。
【小问3详解】
与Cu2+配位的是-NH2和-COO-,Cu2+、-NH2、-COO-在溶液中存在形式与pH有关,当溶液酸性强时,氨基多以形式存在,羧基则以-COOH形式存在,不利于配合物的生成,当溶液碱性强时,Cu2+会生成Cu(OH)2沉淀,也不利于配合物的生成,因此反应中溶液pH保持在8左右。
【小问4详解】
步骤III中,用丙酮洗涤的原因为洗去残留的乙醇溶液且丙酮更易挥发。
【小问5详解】
实验中称取mg赖氨酸铜产品,并加入水和稀硫酸溶解,配制成250mL溶液,此时赖氨酸铜配合物被破坏,溶液中存在Cu2+;取25.00mL该溶液,加入足量KI固体和50mL水,发生,加入淀粉溶液为蓝色,用cmol/L Na2S2O3标准溶液滴定,滴定反应为,据此解答:
①上述测定实验步骤需要配制溶液、量取溶液、用Na2S2O3标准溶液滴定,需要到容量瓶、量筒和碱式滴定管,不需要使用的有分液漏斗、(普通)漏斗;
②据上述分析,滴定反应为,因此达到滴定终点的现象是当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液由蓝色刚好变为无色且半分钟内不变色;
③据上述分析,根据计量关系可得产品中铜元素的质量为,因此产品中铜元素的质量分数为。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:
已知:Ca2+、Mg2+均能与F-生成沉淀。回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为___________。
(2)“550℃焙烧”的目的是___________。
(3)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“浸钴”过程中若先加入足量的稀H2SO4,后加入足量的Na2SO3,则浸出液含有的金属阳离子为Na+、Ca2+、Mg2+和___________。
(5)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入H2O2溶液,后调节pH.
①该条件下Fe3+、Co3+、H2O2氧化性由强到弱的顺序为___________。
②控制40~50℃的原因是___________。
(6)已知Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2+3H2O,取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480mL5mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48LCl2(标准状况)。该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为___________。
(7)在空气中焙烧CoC2O4生成Co3O4和一种气体,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)3d74s2
(2)除去碳和有机物 (3)、
(4)、
(5) ①. ②. 温度过低,反应速率太慢;温度过高,双氧水易分解
(6)5:6 (7)
【解析】
【分析】550℃焙烧含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)除去碳和有机物,加入氢氧化钠溶液,其中Al2O3溶解生成Na[Al(OH)4],CaO与水反应生成Ca(OH)2,Ca(OH)2为微溶物,Co2O3、Fe2O3、MgO不溶,过滤,则浸出液的主要为Na[Al(OH)4]、Ca(OH)2,向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠,Ca(OH)2与酸反应生成CaSO4,CaSO4为微溶物,Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,可得CoSO4、FeSO4、MgSO4、CaSO4,在40~50℃加入H2O2,氧化Fe2+氧化为Fe3+,再升温至80~85℃,加入Na2CO3调pH至4.5,可得到Fe(OH)3沉淀,过滤后所得滤液主要含有CoSO4、MgSO4、CaSO4,用NaF溶液除去镁、钙,过滤后,滤液中主要含有CoSO4,加入草酸铵溶液得到草酸钴。
【小问1详解】
钴为27号元素,基态钴原子的价电子排布式为3d74s2;
【小问2详解】
“550℃焙烧”的目的是除去碳和有机物;
【小问3详解】
“碱浸”时Al2O3与NaOH生成,CaO与水反应生成Ca(OH)2,反应离子方程式为:、;
【小问4详解】
向过滤得到的固体加入稀硫酸和亚硫酸钠,Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,则浸出液含有的金属阳离子为Na+、Ca2+、Mg2+和、;
【小问5详解】
①在40~50℃加入H2O2,Fe2+氧化为Fe3+,可知氧化性:;但未被氧化成,可知氧化性:;可得氧化性:;
②“净化除杂1”过程中,先在40 ~ 50℃加入H2O2,控制温度不能太高的原因是防止温度过高导致过氧化氢分解;同时温度也不能太低,温度过低,反应速率太慢;
【小问6详解】
取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480mL5mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48LCl2(标准状况),根据氯元素守恒,n(Co)=;盐酸中的氢元素与钴氧化物中的O结合为水,根据H元素守恒,n(O)=,该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为1:1.2=5:6;
【小问7详解】
在空气中焙烧CoC2O4生成Co3O4和一种气体,由元素守恒可知,该气体为CO2,故煅烧的方程式为:。
17. 催化加氢制甲醇,是资源化利用的极具前景的研究领域。涉及的主要如下。
反应ⅰ.
反应ⅱ.
反应ⅲ.
回答下列问题:
(1)______。
(2)反应ⅲ的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注。
相对能量为-1.3eV时,对应物质M的化学式为______;该反应历程中决速步骤的能垒为______eV。
(3)下列说法正确的是______(填字母)。
A. 的结构稳定,活化分子百分数较低,需要催化剂降低反应的活化能
B. 恒温恒压条件下,混合气体的平均相对分子质量不再变化时,说明反应ⅰ已达平衡
C. 恒温恒容条件下,通入水蒸气可提高的平衡转化率
D. 升高温度,反应ⅱ的平衡常数减小,反应ⅲ的平衡常数增大
(4)有催化剂的条件下,向恒容密闭容器中充入1 mol和3 mol,只发生反应ⅰ和反应ⅱ,的平衡转化率与、CO的选择性随温度的变化如图所示,或CO的选择性。
①图中Y曲线代表______(填化学式)的选择性。
②的平衡转化率在250℃以后随温度升高而变大的原因为______。
③3.0 MPa,250℃反应达到平衡后,的物质的量为2.6 mol,反应ⅱ的长______[已知:对于气相反应,用组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可以表示平衡常数,记作,如,为总压强,为平衡系统中B的物质的量分数]。
【答案】(1)-49.0
(2) ①. ②. 0.8 (3)AB
(4) ①. ②. 250℃以后以反应ⅱ为主,升高温度使反应ⅱ平衡正向移动 ③.
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知:反应ⅰ=反应ⅱ+反应ⅲ,则反应;
【小问2详解】
由图可知,过渡态为-0.6eV时,发生的反应为,则由原子个数守恒可知M为;反应的能垒越大,活化能越大,反应速率越慢,慢反应是反应历程中决速步骤,由图可知,决速步骤的能垒为;
【小问3详解】
A.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,所以反应时应选择合适的催化剂使结构稳定的二氧化碳发生化学键断裂,增大活化分子的百分数,加快反应速率,A正确;
B.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,反应ⅰ是气体体积减小的反应,恒温恒压条件下,混合气体平均相对分子质量增大,则混合气体平均相对分子质量不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,B正确;
C.恒温恒容条件下,通入水蒸气,反应ⅰ和反应ⅱ的平衡均向逆反应方向移动,二氧化碳的平衡转化率降低,C错误;
D.反应ⅱ是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数增大;反应ⅲ是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,D错误;
故选AB;
【小问4详解】
①反应ⅰ为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲醇的选择性减小,反应ⅱ是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,一氧化碳的选择性增大,所以X曲线表示一氧化碳的选择性、Y曲线代表甲醇的选择性、Z曲线表示二氧化碳的转化率;
②二氧化碳的平衡转化率在250℃以后随温度升高而变大是因为250℃以后反应以反应ⅱ为主,升高温度,平衡向正反应方向移动,使得二氧化碳的转化率增大;
③设反应ⅰ中的物质的量变化量为x mol,反应ⅱ中的物质的量变化量为y mol,由题意可得如下“三段式”:
由250℃达到平衡的反应体系中氢气的物质的量为2.6 mol可得:,由250℃时甲醇的选择性和一氧化碳的选择性相等可得:,解联立方程可得,则平衡时二氧化碳、水蒸气、甲醇、一氧化碳的物质的量分别为0.8mol、0.2mol、0.1mol、0.1mol,气体的总物质的量为3.8 mol,所以反应ⅱ的。
18. 科学家发现了一类与炎症相关疾病的潜在治疗药物,合成路线如下(代表苯基,表示烃基或氢原子):
已知:①;
②。
(1)由A生成B的化学方程式为_________。
(2)物质C的名称为_________。
(3)由F生成G的反应类型为_________。
(4)与足量溶液完全反应,最多消耗物质的量为_________。
(5)请写出物质H中除碳碳双键以外的官能团的名称:_________。
(6)已知:由物质A合成物质B时还会有另一副产物,请根据上述信息,写出的结构简式:_________。
(7)满足下列条件的B的同分异构体有_________种。
①与B含有相同数量的苯环;②官能团种类与B相同,且均连在苯环上。
【答案】(1)
(2)溴乙酸乙酯 (3)取代反应
(4)0.4
(5)碳氯键、酰胺基 (6)
(7)18
【解析】
【分析】根据已知①,A与在氯化铝作用下取代加成反应生成B(),B与C发生取代反应生成D,D与发生取代反应生成E,根据已知②,E与氯化氢和乙酸乙酯发生取代反应生成F(),F在碳酸钾作用下与碘甲烷发生取代反应生成G,G发生取代反应生成H,综合上述,整理可得合成路线为下图,据此解题。
【小问1详解】
由分析可知,A生成B发生取代反应,化学方程式为:;
【小问2详解】
根据物质C的结构可知,物质C的名称为溴乙酸乙酯,故答案为:溴乙酸乙酯;
【小问3详解】
由分析可知,F生成G的反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
【小问4详解】
G中含有碳氯键、酰胺基和酯基,一个连苯环的碳氯键水解消耗生成酚羟基,酚羟基与反应,因此一个连苯环的碳氯键消耗两份的;一个酰胺基和酯基各消耗一份的,则最多可消耗,故答案为:;
【小问5详解】
由H的结构简式可知,H中除碳碳双键外还含有碳氯键和酰胺基,故答案为:碳氯键、酰胺基;
【小问6详解】
物质A合成物质B时可能断另一个酯基的,因此的结构简式为,故答案为:;
【小问7详解】
由题可知,苯环上连3个取代基,即(、、)时,共10种结构;苯环上连2个取代基,即(、;或、;或、)时,共种结构;如图: ,除去B自身,共有18种,故答案为:18。
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衡阳市八中2025-2026学年高三上学期期末考试试题
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. 将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法错误的是
A. 该保护钢铁的方法属于牺牲阳极法
B. 金属M作负极,钢铁设施作正极,金属M的活动性比Fe的活动性强
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
2. 下列化学用语使用错误的是
A. 基态硼原子的轨道表示式:
B. 的VSEPR模型:
C. 反-2-丁烯的球棍模型:
D. 3-甲基丁酸的结构简式:
3. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 明矾中加入过量的NH3·H2O:Al3++4NH3·H2O=[Al(OH)4]-+4
B. 向H2C2O4溶液中滴加酸性KMnO4溶液:2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
C. FeI2溶液中通入少量Cl2:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
D. 向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:Ba2++2OH-+H+++=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
4. 铜锌合金完全溶解于的浓硝酸(密度为)中,得到和混合气体(换算为标准状况),(忽略反应前后溶液体积变化)。向反应后的溶液中逐滴加入溶液,当金属离子刚好全部沉淀,得到沉淀。下列说法正确的是
A. 该合金中
B. 合金完全溶解时,溶液中
C. 和的混合气体中,的体积分数是
D. 刚好得到沉淀时,加入溶液的体积是
5. 浓硫酸与木炭在加热时发生反应:。设为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含质子数为
B. 标况下,含键数目为
C. 有生成时,该反应转移电子数为
D. 与充分反应得到的分子数为
6. 一种无机高分子材料单体的结构式如图所示,其中X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态X、Y的第一电离能均高于同周期相邻的元素。下列说法正确的是
A. 原子半径: X < Y<Z
B. 简单氢化物沸点:X < Y
C. 结构中所有原子均满足8电子稳定结构
D. XZ3的VSEPR模型为四面体形
7. 某有机物A能发生如图所示的转化,其中C与F是同分异构体。则下列说法不正确的是
A. D和F均可与Na反应
B. B、C、D、E、F分子中的碳原子数相同
C. 可用新制的银氨溶液检验E中的官能团
D. 符合上述转化关系的有机物A的结构有4种
8. 研究与自由基原子(用表示)的反应有助于保护臭氧层。已知:反应有4条反应路径(表示过渡态,表示中间物)如图所示。(基元反应指反应中一步直接转化为产物),下列说法错误的是
A. 路径①的ΔH>0 B. 路径②是基元反应
C. 路径③的速率最快 D. 路径④的逆反应的活化能最大
9. 以某冶金工业产生的废渣(含、及少量的)为原料,根据如图流程可制备,下列说法错误的是
A. 煅烧过程发生的反应为
B. 滤渣Ⅱ中的成分是
C. 可循环使用的物质是和
D. 由转化为的过程中需加入KCl
10. 一种锂-空气电池的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 金属锂作电池的负极
B. 电子由金属锂经负载流向石墨烯
C. 石墨烯表面发生的电极反应:
D. 每消耗1molO2,金属锂电极减少28g
11. 变色硅胶干燥剂含有,根据颜色可判断干燥剂是否已经失效。已知呈粉红色,呈蓝色,为无色。现将溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡: ,将该溶液分为三份做实验,溶液的颜色变化如下:
装置
序号
操作
现象
①
将试管置于冰水浴中
溶液均呈粉红色
②
加水稀释
③
加少量固体
以下结论或解释正确的是
A. 由实验①可知:
B. 由实验②可推知加水稀释,浓度商Q<K,平衡逆向移动
C. 由实验③可知:络合能力比络合能力弱
D. 变色硅胶干燥剂含有主要起干燥作用
12. 已知某晶体的晶胞如图所示,晶胞参数为a nm,摩尔质量为M g·mol-1。下列说法正确的是
A. 离A微粒距离最近且相等的B微粒的个数为6
B. 若m的坐标为(0,0,0),则p的坐标为(,1)
C. 相邻两个C微粒最近距离为a nm
D. 该晶胞的密度为×1021 g·cm-3
13. 的催化氧化是制备硫酸的重要反应,该反应为。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始氧气的物质的量,平衡时的质量分数的变化。
下列说法正确的是
A. 加入适当的催化剂,图1中、和都减小
B. 图2中,时其他条件不变,压缩容器体积至,则的变化曲线为
C. 图3中,、、三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是点
D. 图3中,和表示温度,对应温度下的平衡常数为、,则,
14. 室温下,向的醋酸溶液中滴加未知浓度的氢氧化钡溶液进行滴定,测得混合溶液的温度、随加入氢氧化钡溶液体积的变化如下图所示。下列说法正确的是
A. 氢氧化钡溶液的物质的量浓度为
B. 滴定时宜选择甲基橙作指示剂
C. a点时溶液中存在
D. 、、三点对应的水解平衡常数:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 赖氨酸铜在医药、食品、农业等领域具有广泛的应用,其制备原理如下(反应方程式未配平):
具体实验步骤如下:
I.将赖氨酸盐酸盐和蒸馏水加入仪器A中,搅拌至完全溶解,利用仪器B滴加浓氨水调节pH至8左右。
II.利用仪器B和C交替滴加浓氨水与氯化铜溶液,使溶液pH保持在8左右,45℃水浴加热,反应1h。
III.减压过滤,用乙醇溶液洗涤晶体,再用丙酮洗涤,干燥得蓝色粉末。
回答下列问题:
(1)仪器D中的试剂为___________。
(2)赖氨酸铜中和配位的氨基,与未配位的氨基相比,其键角___________(填“较大”、“较小”或“相同”);写出与、、结合能力由强到弱的顺序___________。
(3)反应中溶液pH保持在8左右的原因为___________。
(4)步骤III中,用丙酮洗涤的原因为___________。
(5)产品中铜含量的测定
i.称取赖氨酸铜产品。
ii.加入水和稀硫酸溶解,配制成溶液。
iii.取该溶液,加入足量固体和水,以淀粉溶液为指示剂,立即用标准溶液滴定,平行测定三次,平均消耗溶液体积VmL。
已知:在酸性介质中,配合物被破坏;,。
①上述测定实验步骤中,下列仪器不需要使用的有___________(填名称)。
a. b. c. d. e.
②该实验达到滴定终点的现象是___________。
③产品中铜元素的质量分数为___________%(用含c、V的代数式表示)。
16. 草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:
已知:Ca2+、Mg2+均能与F-生成沉淀。回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为___________。
(2)“550℃焙烧”的目的是___________。
(3)“碱浸”时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“浸钴”过程中若先加入足量的稀H2SO4,后加入足量的Na2SO3,则浸出液含有的金属阳离子为Na+、Ca2+、Mg2+和___________。
(5)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入H2O2溶液,后调节pH.
①该条件下Fe3+、Co3+、H2O2氧化性由强到弱的顺序为___________。
②控制40~50℃的原因是___________。
(6)已知Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2+3H2O,取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480mL5mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48LCl2(标准状况)。该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为___________。
(7)在空气中焙烧CoC2O4生成Co3O4和一种气体,该反应的化学方程式为___________。
17. 催化加氢制甲醇,是资源化利用的极具前景的研究领域。涉及的主要如下。
反应ⅰ.
反应ⅱ.
反应ⅲ.
回答下列问题:
(1)______。
(2)反应ⅲ的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注。
相对能量为-1.3eV时,对应物质M的化学式为______;该反应历程中决速步骤的能垒为______eV。
(3)下列说法正确的是______(填字母)。
A. 的结构稳定,活化分子百分数较低,需要催化剂降低反应的活化能
B. 恒温恒压条件下,混合气体的平均相对分子质量不再变化时,说明反应ⅰ已达平衡
C. 恒温恒容条件下,通入水蒸气可提高的平衡转化率
D. 升高温度,反应ⅱ的平衡常数减小,反应ⅲ的平衡常数增大
(4)有催化剂的条件下,向恒容密闭容器中充入1 mol和3 mol,只发生反应ⅰ和反应ⅱ,的平衡转化率与、CO的选择性随温度的变化如图所示,或CO的选择性。
①图中Y曲线代表______(填化学式)的选择性。
②的平衡转化率在250℃以后随温度升高而变大的原因为______。
③3.0 MPa,250℃反应达到平衡后,的物质的量为2.6 mol,反应ⅱ的长______[已知:对于气相反应,用组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可以表示平衡常数,记作,如,为总压强,为平衡系统中B的物质的量分数]。
18. 科学家发现了一类与炎症相关疾病的潜在治疗药物,合成路线如下(代表苯基,表示烃基或氢原子):
已知:①;
②。
(1)由A生成B的化学方程式为_________。
(2)物质C的名称为_________。
(3)由F生成G的反应类型为_________。
(4)与足量溶液完全反应,最多消耗物质的量为_________。
(5)请写出物质H中除碳碳双键以外的官能团的名称:_________。
(6)已知:由物质A合成物质B时还会有另一副产物,请根据上述信息,写出的结构简式:_________。
(7)满足下列条件的B的同分异构体有_________种。
①与B含有相同数量的苯环;②官能团种类与B相同,且均连在苯环上。
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