内容正文:
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山东省实验中学2026~2027学年第一学期
高三开学调研测验
化学试题
(本试卷共8页,20题;全卷满分100分,考试用时90分钟)
注意事项:
1.答卷前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题纸上。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,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。
3.非选择题的作答:用0.5 mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Co 59 I 127
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 大明湖遗址考古发掘将济南建城史上推至距今约4200年。下列说法错误的是
A. 遗址出土的碳化谷子稳定性较好
B. 样品的检测结果可作为断代证据
C. 精美纹饰陶片烧制时发生了氧化还原反应
D. 可用红外光谱直接鉴定青铜戈的元素组成
【答案】D
【解析】
【详解】A.碳化谷子主要成分为碳单质,常温下碳的化学性质稳定,因此其稳定性较好,A正确;
B.的半衰期固定,可通过测定样品中的残留量推算年代,其检测结果可作为断代证据,B正确;
C.陶片烧制时,燃料的燃烧以及原料中部分元素发生化合价变化,存在电子转移,发生了氧化还原反应,C正确;
D.红外光谱可用于测定物质中的化学键或官能团,无法直接鉴定元素组成,鉴定元素组成应使用原子光谱法,D错误;
故答案选D。
2. 下列分子空间构型不相同的一组是
A. 、HClO B. 、 C. HCN、 D. 、
【答案】A
【解析】
【详解】A.的中心原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为平面三角形;的中心原子价层电子对数为,孤电子对数为2,空间构型为V形,二者空间构型不同,A符合题意;
B.的中心原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为直线形;与互为等电子体,空间构型也为直线形,二者构型相同,B不符合题意;
C.的中心原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为直线形;的中心原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为直线形,二者构型相同,C不符合题意;
D.的中心原子价层电子对数为,孤电子对数为1,空间构型为三角锥形;的中心原子价层电子对数为,孤电子对数为1,空间构型为三角锥形,二者构型相同,D不符合题意;
故选A。
3. 下列做法符合化学实验室安全要求的是
A. 活泼金属着火时选用灭火器扑灭
B. 精密仪器起火时最佳灭火方法是选用灭火毯盖灭
C. 眼中溅入少量强碱溶液,立即用1%硼酸溶液冲洗
D. 眼中溅入少量强酸溶液,立即用大量水冲洗,再用溶液冲洗
【答案】D
【解析】
【详解】A.活泼金属(如等)着火生成的过氧化钠可与发生反应生成氧气,会加剧火势,不能用灭火器扑灭,A错误;
B.灭火毯盖灭精密仪器易造成仪器物理损毁,精密仪器起火应选用灭火后无残留的灭火器,B错误;
C.眼中溅入强碱溶液直接用硼酸冲洗,酸碱中和反应放热会灼伤眼球,正确操作是先使用大量流动清水持续冲洗后再用1%硼酸溶液冲洗,C错误;
D.眼中溅入少量强酸,先使用大量水冲洗稀释强酸,再用1%弱碱性溶液中和残留酸液,操作符合安全要求,D正确;
故选D。
4. 下列实验过程产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
实验过程
粒子组
A
用漂白粉和浓盐酸混合制
、、、
B
用热的浓溶液清洗试管壁上的硫粉
、、、
C
用饱和食盐水、和制取小苏打
、、、
D
用酸性溶液探究双氧水具有还原性
、、、
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.漂白粉与浓盐酸反应制Cl2,废液中H+、Cl-和ClO-不能大量共存,会反应生成氯气,且H+和ClO-不能大量共存,因两者反应生成HClO并分解,A错误;
B.硫粉与热NaOH反应生成Na2S和Na2SO3,废液呈碱性,在碱性条件下会转化为,不能大量存在,B错误;
C.制取小苏打(NaHCO3)后,废液主要含饱和食盐水残留的Na+、Cl-,反应生成的及,这些离子可大量共存,C正确;
D.酸性KMnO4与H2O2反应后,被还原为Mn2+,H2O2被消耗,废液中在酸性条件下不稳定,发生歧化反应生成高锰酸根和二氧化锰,二氧化锰会催化过氧化氢分解,D错误;
故选C。
5. 准确称取,基准物质配制溶液,下列仪器必须使用的是
A. ①②③ B. ④⑤⑥ C. ①②⑤⑥ D. ①④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【分析】计算所需溶液体积:的摩尔质量,,所需溶液体积,因此实验所需的容量瓶容积为;
图①为胶头滴管在定容时使用;图②为容量瓶;图③为精度仅的普通电子天平;图④为容量瓶;图⑤是精确度高的分析天平;图⑥为玻璃棒;其中图①和图⑥为通用的必要实验仪器,图②③④⑤需根据实际情况选用;
【详解】A.图③为精度仅的普通电子天平,无法准确称取的,A错误;
B.图④为容量瓶,所需配制溶液体积为,不能使用容量瓶;B错误;
C.根据分析可知,实验需使用的仪器有①②⑤⑥,C正确;
D.图④容量瓶的容积太大,不合适,应选择图②容量瓶;D错误;
故答案选C。
6. 实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A. 溴苯合成
B. 尾气处理
C. 洗涤分液
D. 蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.制备溴苯需要液溴,不能用溴水;苯与溴水不发生取代反应,只有纯液溴在FeBr3催化下才反应,A错误;
B.尾气中含极易溶于NaOH溶液的HBr,导管直接插入液面下会发生倒吸,需要防倒吸装置(如倒扣漏斗),B错误;
C.溴苯难溶于水,洗涤后可通过分液分离有机层和水层,使用分液漏斗分液,下层液体从下口放出,装置操作规范,C正确;
D.蒸馏装置的温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,不能插入液面下,D错误;
故选C
7. 我国科学家提出利用工农业废弃物组成甲醛—硝酸盐电池,给铅蓄电池充电,装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电流流向:Y极→M极→电解质溶液→N极→X极
B. 工作过程中,HCHO中元素化合价均降低
C. 甲醛—硝酸盐电池总反应方程式为
D. 理论上消耗时,铅蓄电池装置中生成
【答案】D
【解析】
【分析】甲醛—硝酸盐电池为原电池,电极N是得电子的一极,为正极;电极M为负极;铅蓄电池充电时Pb电极为阴极连接电源负极,故电极Y为阴极;电极X为阳极。
【详解】A.电流应从原电池正极N极流出,经X极、铅蓄电池电解质溶液、Y极、M极,再回到N极,选项给出的流向错误,A错误;
B.中元素化合价为0价,转化为时为+2价,化合价升高,并非所有元素化合价均降低,B错误;
C.该总反应得失电子不守恒:生成得,生成失,额外生成还会得到电子,且原子也不守恒,总方程式表示为:,C错误;
D.消耗时,元素从+5价变为-3价,电路中转移电子;铅蓄电池充电反应中每转移电子生成,故转移电子时生成,D正确;
故选D。
8. 药物他扎罗汀的结构简式如图所示,下列关于此药物的说法错误的是
A. 不存在顺反异构
B. 共直线的C原子最多有6个
C. 分子中电负性最小的元素是H
D. 红外光谱中出现C≡C、C=O和C-O的吸收峰
【答案】B
【解析】
【详解】A.顺反异构需要存在碳碳双键且双键两端碳原子连接不同基团,该分子中无碳碳双键,不存在顺反异构,A正确;
B.碳碳三键为直线结构,与三键直接相连的苯环碳及其对位碳、三键的2个碳原子、与三键直接相连的吡啶环碳及其对位碳、酯基中的羰基碳,最多共有7个碳原子共直线,B错误;
C.该分子含元素、、、、,电负性同周期从左到右增大、同主族从上到下减小,的电负性小于其余四种元素,是电负性最小的元素,C正确;
D.该分子中存在,酯基中包含和键,因此红外光谱会出现这三种键的特征吸收峰,D正确;
故选B。
9. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X含手性碳原子
B. Y分子中C、N原子采取的轨道杂化方式相同
C. Y与18-冠-6形成Z,C-N键键长无变化
D. Z中存在共价键和氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.X含手性碳,如图(手性碳原子用“*”标记),A正确;
B.Y中所有C原子均为饱和碳原子,价层电子对数为4,采取杂化;形成4个键,价层电子对数为4,也采取杂化,二者杂化方式相同,B正确;
C.Y与18-冠-6形成Z时,键的H与冠醚的O形成氢键,使键电子对向O偏移,N上电子云密度降低,键共用电子对向N偏移,键长缩短,因此键键长发生变化,C错误;
D.Z中存在Y和18-冠-6内部的共价键,以及氢键,D正确;
故选C。
10. 研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是
A. ,
B. 范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大
C. 范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D. 其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为
【答案】C
【解析】
【详解】A.低温下,随着温度升高,理论平衡转化率下降。根据勒夏特列原理,转化率下降说明低温下占据主导的反应平衡逆向移动了。因此,低温下主导的正反应是放热反应。结合题干信息甲催化时,选择性在为可知,低温区主要发生的是反应Ⅰ,故推断;同理,高温区平衡转化率随温度升高,高温下以反应Ⅱ为主,升高温度反应Ⅱ平衡正向移动,故,A错误;
B.反应I放热、反应Ⅱ吸热,升高温度平衡更有利于吸热的反应Ⅱ,的平衡选择性随温度升高降低;且题目仅说明甲催化时下选择性为100%,不能说明范围内选择性随温度升高增大,该范围内转化率升高是温度升高加快反应速率导致,和选择性无关,B错误;
C.由图可知,范围内,甲、乙催化的实验转化率都与理论平衡转化率重合,说明反应已经达到平衡状态。催化剂只改变反应速率,不改变平衡组成,因此相同温度下,无论使用哪种催化剂,平衡状态相同,产物选择性相同,C正确;
D.反应恒压进行,减小投料量,体系总体积减小,反应物分压增大:反应Ⅰ是气体分子数减少的反应,加压促进反应Ⅰ正向移动,相同温度下选择性会降低,因此选择性达到100%需要更高的温度来对抗压强带来的影响,不再是,D错误;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 对下列事实解释错误的是
事实
解释
A
熔融条件下,金属Na与KCl反应可制备金属K
金属活泼性:
B
热稳定性:
键能:
C
相同条件下,苯酚与溴水反应,而甲苯不与溴水反应
对苯环活化作用:
D
常温下,相同浓度溶液的pH:
酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.熔融与反应制备的原理是的沸点低于,反应中汽化逸出促进平衡正向移动,不能用金属活泼性的客观事实解释该反应发生的原因,A错误;
B.的原子半径小于,键键长更短、键能更高,共价键更难断裂,故热稳定性强于,B正确;
C.酚羟基对苯环的活化作用强于甲基,苯酚中苯环邻对位氢原子活性更高,可直接与溴水发生取代反应,甲苯不能与溴水反应,C正确;
D.酸性,弱酸酸性越强其对应阴离子水解程度越弱,故的水解程度大于,溶液中阴离子水解产生的更多,pH更大,D正确;
故选A。
12. 利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。
下列说法错误的是
A. b极反应式为
B. 双极膜中解离的向b极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量比为
D. 理论上,生成时,a极上消耗
【答案】BD
【解析】
【分析】该装置为电解池,双极膜将槽体分隔为a极室、b极室,双极膜解离出、,阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动;b极发生失电子的氧化反应析出,故b为阳极、接电源正极;a为阴极,通入得电子生成,生成的再与进料在碱性体系中发生氧化还原反应,最终得到目标产物,阳极持续生成,阴极持续消耗用于制备,电极反应为:阳极(b极):;阴极(a极)制:;氧化反应:。
【详解】A.由分析可知,b极是阳极,电解液为碱性溶液,放电生成,电极反应,A正确;
B.电解池中阳离子向阴极定向迁移,a极为阴极,双极膜解离出的向a极移动,向阳极b移动,B错误;
C.设电路中转移。阳极反应,转移,阳极生成;阴极反应,每消耗,转移时阴极消耗,因此电极反应消耗与生成的质量比为2:1,C正确;
D.由氧化反应、a极电极反应可得关系式,因此生成时,极上消耗,D错误;
故选BD。
13. 药物盐酸茚洛秦(Q)的合成路线如下,下列说法正确的是
A. M→N为取代反应
B. N比P更易被氧化
C. M、P均可与Na2CO3溶液反应
D. 已知Q被酸性KMnO4溶液氧化时有CO2生成,则另一产物为
【答案】A
【解析】
【详解】A.的反应是M中酚羟基的氢原子与含溴试剂发生取代反应,A正确;
B.N中官能团为羰基, P中官能团为醇羟基且与羟基相连的碳原子上有氢,羟基比羰基更易被氧化,因此P比N更易被氧化,B错误;
C. M含酚羟基,酚羟基酸性强于、弱于,可与反应生成酚钠和;但P中只有醇羟基,不能与反应,C错误;
D.与苯环相连的碳原子存在氢原子,该碳原子可直接被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,则五元环上的化学键断裂,中间的碳原子被氧化为CO2,另一产物应为,D错误;
故选A。
14. 钢渣中富含CaO、、FeO、等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca,Si,Fe元素,流程如下。
已知:能溶于水;,。下列说法错误的是
A. 试剂X可选用双氧水
B. 试剂Y可选用盐酸
C. 滤液Ⅱ中铁元素为+2价
D. “酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
【答案】C
【解析】
【分析】钢渣通过盐酸酸浸,CaO、FeO、溶解,得到滤液I中含有Fe2+、Fe3+、Ca2+等,滤渣I为不溶的SiO2,滤渣I加入NaOH溶液碱浸,得到含有Na2SiO3的浸取液,加入试剂Y(可以是盐酸)生成硅酸沉淀,硅酸受热分解得到SiO2,滤液I加入试剂X和H2C2O4分离,由于Fe2(C2O4)3能溶于水,试剂X将Fe2+氧化为Fe3+,再加入H2C2O4,使CaC2O4先沉淀,滤渣II为CaC2O4,滤液II中有Fe3+,据此解题。
【详解】A.双氧水是绿色氧化剂,可将滤液Ⅰ中的氧化为且不引入新杂质,试剂X可选用双氧水,A不符合题意;
B.试剂Y的作用是将转化为沉淀,盐酸可与反应生成硅酸沉淀,试剂Y可选用盐酸,B不符合题意;
C.加入试剂X后元素被氧化为+3价,能溶于水,故滤液Ⅱ中铁元素为+3价,C符合题意;
D.滤液Ⅰ的过小,溶液中浓度较大,会与结合生成弱电解质草酸,使浓度降低,平衡正向移动,沉淀量减少,滤渣Ⅱ质量减少,D不符合题意;
故答案选C。
15. 常温下,假设1 L水溶液中和初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形式为,和;,。下列说法正确的是
A. 甲线所示物种为
B. 的电离平衡常数
C. 时,的物质的量浓度为
D. 时,物质的量浓度:
【答案】BC
【解析】
【分析】由题中信息可知,可以形成4种含碳物种,分别为、、和,随着pH增大,的摩尔分数逐渐减小,会转化为溶解度更小的,的摩尔分数先增大后减小,因此,的摩尔分数逐渐增大。综合以上分析可知,甲线所示物种为,丁线所示物种为,根据曲线的走势结合电离平衡的过程可知,乙线所示物种为,丙线所示物种为。由甲、丁两线的交点可知,在该点和的摩尔分数相等,均为0.5,由于水溶液中和初始物质的量浓度均为,则此时溶液中的浓度为,由可以求出此时溶液中的浓度为,再由可以求出此时溶液中,,即,根据图像中的位置可以估算出。由乙和丙两线的交点可知,和的摩尔分数相等,均为0.08,则由C元素守恒可知,此时的摩尔分数为0.84。
【详解】A.由分析可知,甲线所示物种为,A错误;
B.a点时H2C2O4含量与相等,此时,B正确;
C.时,的摩尔分数为1-0.08-0.08=0.84,的物质的量为,由于溶液中初始物质的量浓度为,以极限最大浓度估算形成时所需的最小,此时溶液呈碱性,应有较多草酸根,则a点无,此时Co元素只有两种存在形式:和,由Co元素守恒可得,的物质的量浓度为0.01 mol/L-0.01 mol/L×84%=,所以,C正确;
D.由分析可知时,的浓度为,,,D错误;
故答案选BC。
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 第三代MOF材料在客体分子、压力或光等外部刺激下,框架结构可以发生可逆的变化,该现象常在材料的气体吸附—解吸过程中观察到,被称为“呼吸MOF”。已知、三乙撑二胺()和对苯二甲酸根离子()可形成MOF材料M,其晶胞结构如图1所示。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,位于第___________周期___________族。同周期基态原子最外层电子数与相同的元素有___________种。
(2)C、O、N的电负性从大到小的顺序是___________;三乙撑二胺参与配位后,键角___________(填“变大”“变小”或“不变”),原因是___________。
(3)晶体的化学式为___________(配体用和表示)。在晶体M每个空腔中装入一个顺式偶氮苯分子后形成晶体,晶胞结构如图2所示。一定条件下随着偶氮苯()顺反结构的变化,晶体骨架畸变为晶体,两种结构之间相互转化时,的配体和配体数均不变,但可实现吸附和释放。
已知:①反式偶氮苯顺式偶氮苯;②晶胞密度越小,晶体内部的空隙越大。
晶体
装载分子
晶胞中个数
晶胞体积
顺式偶氮苯
反式偶氮苯
4
___________。一定条件下,晶体吸附后,释放出的条件是___________照射(填“紫外光”或“可见光”)。
【答案】(1) ①.
四 ②.
IIB ③.
8 (2) ①.
O>N>C ②.
变大 ③.
三乙撑二胺参与配位后,N原子的孤电子对变为成键电子对,对其他成键电子对的排斥力减小
(3) ①.
②.
2 ③.
可见光
【解析】
【小问1详解】
Zn是30号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,位于元素周期表第四周期第ⅡB族;Zn最外层电子数为2,第四周期中,除Zn外,最外层电子数为2的元素有Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni,共8种。
【小问2详解】
同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大,因此电负性:;三乙撑二胺的N原子配位前有一对孤电子对,孤电子对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,配位后孤电子对转化为成键电子对,排斥力减小,因此键角变大。
【小问3详解】
根据均摊法,晶胞中为个,中性配体为个,带2个负电的为个,最简化学式为;两种结构相互转化时,数目不变,晶胞中为2,因此;释放需要晶体内部空隙更大,由题可知晶胞密度越小空隙越大,密度,晶胞质量m相同,反式偶氮苯对应晶胞体积更大,密度更小,空隙更大,可释放;根据题给转化关系:反式偶氮苯顺式偶氮苯,释放N2发生在晶体由小孔道结构(M1)向大孔道结构(M2)转变的过程中,此过程为顺式偶氮苯转化为反式偶氮苯,需要可见光照射。
17. 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含、及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成,该反应的化学方程式为________。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有________(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取反应为:。“反萃取”时加入的试剂为________(填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中________。已知:,,。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为________。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入________(填操作单元名称)循环利用。
【答案】(1) ①. ②. 、
(2)减小 (3)
(4) ①. ②.
(5)低温焙烧
【解析】
【分析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取Cu、Co、Mn等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产生的气体有氨气,氮气等,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁。水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据此解答。
【小问1详解】
低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰与硫酸氢铵反应,转化为硫酸锰和氮气,根据电子得失守恒可知还有氨气生成,化学方程式为:;根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了外还含有,、;
【小问2详解】
根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分解,物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小;
【小问3详解】
根据萃取的化学方程式:。加入有机相将铜离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移动,生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂为稀;
【小问4详解】
pH=4时,由,得; 再由的电离常数关系,代入数据得: ;由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧化氢,稀硫酸,生成了和S,离子方程式为:。
【小问5详解】
由分析可知,沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用。
18. 钴常被添加到钢或者其他合金当中,可以明显提高合金的坚硬程度、耐磨程度等。设计如下装置图(部分加热及夹持装置已略),测定还原时的转化率。
已知:①是易挥发的液体,实验室常用于制备,原理为;
②是白色固体,易吸水潮解生成,能快速与发生反应。
回答下列问题:
(1)将已称重的装置D(含)、E与其他装置组装好,称量所用仪器为___________(填“托盘天平”或“电子天平”)。打开止水夹K,调整三通阀,按一定流速持续通入,一段时间后关闭K,调整三通阀。为了提升的转化率,下列操作合理的顺序为___________(填标号)。
a.打开分液漏斗的活塞 b.加热管式炉
(2)逐滴滴加的原因是___________,装置F的作用是___________。
(3)一段时间后关闭管式炉,还需要继续通,其目的是___________,当装置D冷却至室温后停止通。
(4)实验结束后,测得装置D质量变化,装置E质量变化,的转化率为___________。
(5)颗粒容易吸附气体分子,导致测定结果存在较大误差,设计如下测定方案:
Ⅰ.将装置E中固体溶解在足量去离子水中,不断搅拌至无固体剩余,再加入溶液调约为5后,将其配成待测溶液;
Ⅱ.取标准溶液于锥形瓶中,用待测液滴定,反应原理为(滴定时,和不参与反应),平行滴定三次,消耗待测液平均为。①的转化率为___________;
②下列操作会导致的转化率测定值偏大的是___________(填标号)。
a.步骤Ⅰ中,没有加入溶液调
b.步骤Ⅱ中,取标准溶液时,先仰视后俯视
c.步骤Ⅱ中,滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束后尖嘴有气泡
【答案】(1) ①. 电子天平 ②. ba
(2) ①. 控制(减缓)反应速率、提高利用率 ②. 防止外界空气中水蒸气进入装置E中
(3)将赶入装置E中完全吸收
(4)
(5) ①. ②. abc
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中甲酸在浓硫酸作用下发生分解反应制备一氧化碳;装置B中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收挥发出的甲酸;装置C中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化碳;装置D中一氧化碳与三氧化二钴共热反应生成二氧化碳;装置E中盛有的五氧化二碘用于吸收未反应的一氧化碳;装置F中盛有的浓硫酸用于吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入E中导致五氧化二碘潮解。
【小问1详解】
托盘天平的精确度为,则称量三氧化二钴应选用电子天平称量;为了提升一氧化碳的转化率,实验时应保证一氧化碳与三氧化二钴充分反应生成二氧化碳,所以操作合理的顺序为先加热管式炉,再打开分液漏斗的活塞制备一氧化碳;则顺序为ba;
【小问2详解】
实验时为提高甲酸的利用率,应逐滴滴加甲酸控制(减缓)反应速率,使甲酸充分反应生成一氧化碳;由分析可知,装置F中盛有的浓硫酸用于吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入E中导致五氧化二碘潮解;
【小问3详解】
为使装置中残留的未反应的一氧化碳能够被五氧化二碘完全吸收,减小实验误差,实验一段时间后关闭管式炉,还需要继续通入氮气,将一氧化碳完全赶入装置E中被五氧化二碘完全吸收,当装置D冷却至室温后停止通入氮气;
【小问4详解】
装置D中的反应为;实验结束后,测得装置D质量变化,说明反应消耗一氧化碳和生成二氧化碳的物质的量为:;装置E质量变化,说明未反应的一氧化碳的物质的量为:,则一氧化碳的转化率为:;
【小问5详解】
①由方程式、可得如下转化关系:,由题意可知,滴定消耗待测液,则未反应的一氧化碳的物质的量为:,则一氧化碳的转化率为:;
②a.步骤Ⅰ中,没有加入氢氧化钠溶液调,溶液呈强酸性,溶液中的碘酸根离子会与滴定反应生成的碘离子反应生成碘,使得步骤Ⅱ中消耗的待测液体积偏小,导致测得未反应的一氧化碳的物质的量偏小,使得一氧化碳的转化率测定值偏大,a符合题意;
b,步骤Ⅱ中,取标准溶液时,先仰视后俯视会使步骤Ⅱ中消耗的待测液体积偏小,导致测得未反应的一氧化碳的物质的量偏小,使得一氧化碳的转化率测定值偏大,b符合题意;
c.步骤Ⅱ中,滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束后尖嘴有气泡会使步骤Ⅱ中消耗的待测液体积偏小,导致测得未反应的一氧化碳的物质的量偏小,使得一氧化碳的转化率测定值偏大,c符合题意;
故答案选abc。
19. 一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ. 、均为强吸电子基团
Ⅱ. 、
回答下列问题:
(1)B结构简式为__________。
(2)C中含氧官能团名称为__________;C→D反应类型为__________。
(3)E→F化学方程式为_______________________________________。
(4)C的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______________(写出一种即可)。
①遇FeCl3溶液显色
②含-NH2
③苯环上仅含1种化学环境的氢原子
(5)以庚二酸二甲酯和1,2-二溴乙烷为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线__________________________________________________________________。
【答案】(1) (2) ①. 酯基 ②. 还原反应
(3) (4)或
(5)
【解析】
【分析】由流程图可知,与A在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成B(),结合B的化学式可得A为,则B为;B在乙醇钠、乙醇体系中和发生已知Ⅰ的取代反应得到C,结合E的结构可知C为(),C在作用下与氢气发生还原反应得到D(),D再与发生加成反应生成E,E和在、环境下发生N上的取代反应得到F(),F经NaH、DMF分子内环合得到G(),G在氯化钠、水、DMSO条件下脱酯基得到目标产物H;
【小问1详解】
由分析可知,B的结构简式为;
【小问2详解】
由分析可知,C的结构简式为为,含氧官能团为酯基;C在作用下与氢气发生还原反应得到D;
【小问3详解】
由分析可知,E和在环境下发生N上的取代反应得到F()和,化学方程式为;
【小问4详解】
由题,满足条件①遇显色则含酚羟基;②含;③苯环仅1种等效氢则苯环为对称四取代,两对取代基对位分布,则符合条件的C的同分异构体为或;
【小问5详解】
结合题中流程,在条件下发生已知Ⅱ的反应生成,在乙醇钠、乙醇体系中与发生已知Ⅰ的取代反应生成,在加热下脱酯得到目标产物,则补全流程图为。
20. 利用镁基化合物耦合氢还原反应实现的资源化利用,涉及主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)的焓变______(用含,的代数式表示)。
(2)压力p下,向体系中投入一定量的和4 mol,发生上述反应。体系达平衡后,图示温度范围内已完全分解,中间产物转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量(n)随温度的变化如图所示。
反应Ⅲ的焓变______0(填“”“”或“”);②线表示的是______(填化学式)的物质的量;温度低于时,随温度升高④线对应数值逐渐降低,原因是______;温度下,反应Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数_____,开始时投入的物质的量为______mol。
(3)压力p下,维持温度不变,若向上述平衡体系中加入足量,重新达平衡后,分压将______(填“增大”“减小”或“不变”),继续压缩容器体积,与压缩前相比,重新达平衡时,与物质的量之比将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) ①. > ②. ③. 反应Ⅱ的焓变,随着温度升高,反应逆向移动 ④. ⑤. 1
(3) ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
已知:Ⅱ.
Ⅲ. ,目标反应:,根据盖斯定律,用反应Ⅱ-反应Ⅲ可得:。
【小问2详解】
在之前,曲线③和曲线④重合,说明的转化率和的产率相等,说明在这之前只发生反应Ⅱ,在之后,曲线④大于曲线③,说明曲线④代表的转化率,曲线③代表的产率,温度升高的转化率减小,说明<0,在之后,的转化率略有上升,说明反应Ⅲ的>0;
在之前,曲线③和曲线④重合,说明的转化率和的产率相等,说明在这之前只发生反应Ⅱ,温度升高时,反应Ⅱ逆向进行,的物质的量减少,所以曲线②为的物质的量;
在之前,曲线③和曲线④重合,说明的转化率和的产率相等,说明在这之前只发生反应Ⅱ,温度升高的转化率减小,说明<0,随着温度升高,反应逆向移动;
由以上分析可知曲线①为的物质的量,曲线②为的物质的量,曲线③为的产率,曲线④为的转化率。由图中可知,在时,=1.36 mol,的产率为0.64。设反应Ⅱ中消耗的物质的量为x mol,反应Ⅲ中消耗的物质的量为y mol,列三段式则,解得x=0.64,y=0.08。已知的产率为0.64,平衡时的物质的量为0.64 mol,则的理论产量为1 mol,且全部转化为,则的初始物质的量为1 mol,平衡时的物质的量为0.28 mol,由反应Ⅲ反应前后的气体的物质的量相等可得===;
由上述分析可知,的初始物质的量为1 mol,则投入的的物质的量也为1 mol。
【小问3详解】
向上述平衡体系中加入足量,会继续释放,等效于增加反应物CO2的浓度,则重新达平衡后,CO2转化率减小,分压将增大;压缩体积,压强增大。反应Ⅱ正反应是气体分子数减少的反应。增大压强,平衡正向移动,增大,减小,则增大。
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山东省实验中学2026~2027学年第一学期
高三开学调研测验
化学试题
(本试卷共8页,20题;全卷满分100分,考试用时90分钟)
注意事项:
1.答卷前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题纸上。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,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。
3.非选择题的作答:用0.5 mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Co 59 I 127
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 大明湖遗址考古发掘将济南建城史上推至距今约4200年。下列说法错误的是
A. 遗址出土的碳化谷子稳定性较好
B. 样品的检测结果可作为断代证据
C. 精美纹饰陶片烧制时发生了氧化还原反应
D. 可用红外光谱直接鉴定青铜戈的元素组成
2. 下列分子空间构型不相同的一组是
A. 、HClO B. 、 C. HCN、 D. 、
3. 下列做法符合化学实验室安全要求的是
A. 活泼金属着火时选用灭火器扑灭
B. 精密仪器起火时最佳灭火方法是选用灭火毯盖灭
C. 眼中溅入少量强碱溶液,立即用1%硼酸溶液冲洗
D. 眼中溅入少量强酸溶液,立即用大量水冲洗,再用溶液冲洗
4. 下列实验过程产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
实验过程
粒子组
A
用漂白粉和浓盐酸混合制
、、、
B
用热的浓溶液清洗试管壁上的硫粉
、、、
C
用饱和食盐水、和制取小苏打
、、、
D
用酸性溶液探究双氧水具有还原性
、、、
A. A B. B C. C D. D
5. 准确称取,基准物质配制溶液,下列仪器必须使用的是
A. ①②③ B. ④⑤⑥ C. ①②⑤⑥ D. ①④⑤⑥
6. 实验室制备溴苯时,下列步骤中所选试剂及装置正确的是(加热及夹持装置略)
A. 溴苯合成
B. 尾气处理
C. 洗涤分液
D. 蒸馏提纯
A. A B. B C. C D. D
7. 我国科学家提出利用工农业废弃物组成甲醛—硝酸盐电池,给铅蓄电池充电,装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电流流向:Y极→M极→电解质溶液→N极→X极
B. 工作过程中,HCHO中元素化合价均降低
C. 甲醛—硝酸盐电池总反应方程式为
D. 理论上消耗时,铅蓄电池装置中生成
8. 药物他扎罗汀的结构简式如图所示,下列关于此药物的说法错误的是
A. 不存在顺反异构
B. 共直线的C原子最多有6个
C. 分子中电负性最小的元素是H
D. 红外光谱中出现C≡C、C=O和C-O的吸收峰
9. 1-环己基乙胺(X)溶于酸形成铵盐阳离子(Y),Y与18-冠-6作用形成超分子阳离子(Z),下列说法错误的是
A. X含手性碳原子
B. Y分子中C、N原子采取的轨道杂化方式相同
C. Y与18-冠-6形成Z,C-N键键长无变化
D. Z中存在共价键和氢键
10. 研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是
A. ,
B. 范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大
C. 范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D. 其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 对下列事实解释错误的是
事实
解释
A
熔融条件下,金属Na与KCl反应可制备金属K
金属活泼性:
B
热稳定性:
键能:
C
相同条件下,苯酚与溴水反应,而甲苯不与溴水反应
对苯环活化作用:
D
常温下,相同浓度溶液的pH:
酸性:
A. A B. B C. C D. D
12. 利用电还原产生的氧化石油化工副产物制备,装置如图所示。电解过程中,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。
下列说法错误的是
A. b极反应式为
B. 双极膜中解离的向b极方向迁移
C. 电解一段时间后,电极反应消耗与生成的质量比为
D. 理论上,生成时,a极上消耗
13. 药物盐酸茚洛秦(Q)的合成路线如下,下列说法正确的是
A. M→N为取代反应
B. N比P更易被氧化
C. M、P均可与Na2CO3溶液反应
D. 已知Q被酸性KMnO4溶液氧化时有CO2生成,则另一产物为
14. 钢渣中富含CaO、、FeO、等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca,Si,Fe元素,流程如下。
已知:能溶于水;,。下列说法错误的是
A. 试剂X可选用双氧水
B. 试剂Y可选用盐酸
C. 滤液Ⅱ中铁元素为+2价
D. “酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
15. 常温下,假设1 L水溶液中和初始物质的量浓度均为。平衡条件下,体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。已知:体系中含钴物种的存在形式为,和;,。下列说法正确的是
A. 甲线所示物种为
B. 的电离平衡常数
C. 时,的物质的量浓度为
D. 时,物质的量浓度:
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 第三代MOF材料在客体分子、压力或光等外部刺激下,框架结构可以发生可逆的变化,该现象常在材料的气体吸附—解吸过程中观察到,被称为“呼吸MOF”。已知、三乙撑二胺()和对苯二甲酸根离子()可形成MOF材料M,其晶胞结构如图1所示。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,位于第___________周期___________族。同周期基态原子最外层电子数与相同的元素有___________种。
(2)C、O、N的电负性从大到小的顺序是___________;三乙撑二胺参与配位后,键角___________(填“变大”“变小”或“不变”),原因是___________。
(3)晶体的化学式为___________(配体用和表示)。在晶体M每个空腔中装入一个顺式偶氮苯分子后形成晶体,晶胞结构如图2所示。一定条件下随着偶氮苯()顺反结构的变化,晶体骨架畸变为晶体,两种结构之间相互转化时,的配体和配体数均不变,但可实现吸附和释放。
已知:①反式偶氮苯顺式偶氮苯;②晶胞密度越小,晶体内部的空隙越大。
晶体
装载分子
晶胞中个数
晶胞体积
顺式偶氮苯
反式偶氮苯
4
___________。一定条件下,晶体吸附后,释放出的条件是___________照射(填“紫外光”或“可见光”)。
17. 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含、及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成,该反应的化学方程式为________。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有________(填化学式)。
(2)在投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金属元素的浸出率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)HR萃取反应为:。“反萃取”时加入的试剂为________(填化学式)。
(4)“沉钴”中,时恰好沉淀完全,则此时溶液中________。已知:,,。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为________。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入________(填操作单元名称)循环利用。
18. 钴常被添加到钢或者其他合金当中,可以明显提高合金的坚硬程度、耐磨程度等。设计如下装置图(部分加热及夹持装置已略),测定还原时的转化率。
已知:①是易挥发的液体,实验室常用于制备,原理为;
②是白色固体,易吸水潮解生成,能快速与发生反应。
回答下列问题:
(1)将已称重的装置D(含)、E与其他装置组装好,称量所用仪器为___________(填“托盘天平”或“电子天平”)。打开止水夹K,调整三通阀,按一定流速持续通入,一段时间后关闭K,调整三通阀。为了提升的转化率,下列操作合理的顺序为___________(填标号)。
a.打开分液漏斗的活塞 b.加热管式炉
(2)逐滴滴加的原因是___________,装置F的作用是___________。
(3)一段时间后关闭管式炉,还需要继续通,其目的是___________,当装置D冷却至室温后停止通。
(4)实验结束后,测得装置D质量变化,装置E质量变化,的转化率为___________。
(5)颗粒容易吸附气体分子,导致测定结果存在较大误差,设计如下测定方案:
Ⅰ.将装置E中固体溶解在足量去离子水中,不断搅拌至无固体剩余,再加入溶液调约为5后,将其配成待测溶液;
Ⅱ.取标准溶液于锥形瓶中,用待测液滴定,反应原理为(滴定时,和不参与反应),平行滴定三次,消耗待测液平均为。①的转化率为___________;
②下列操作会导致的转化率测定值偏大的是___________(填标号)。
a.步骤Ⅰ中,没有加入溶液调
b.步骤Ⅱ中,取标准溶液时,先仰视后俯视
c.步骤Ⅱ中,滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束后尖嘴有气泡
19. 一种药物中间体(H)的合成路线如下:
已知:
Ⅰ. 、均为强吸电子基团
Ⅱ. 、
回答下列问题:
(1)B结构简式为__________。
(2)C中含氧官能团名称为__________;C→D反应类型为__________。
(3)E→F化学方程式为_______________________________________。
(4)C的同分异构体中,同时满足下列条件的结构简式为_______________(写出一种即可)。
①遇FeCl3溶液显色
②含-NH2
③苯环上仅含1种化学环境的氢原子
(5)以庚二酸二甲酯和1,2-二溴乙烷为主要原料合成。利用上述信息补全合成路线__________________________________________________________________。
20. 利用镁基化合物耦合氢还原反应实现的资源化利用,涉及主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)的焓变______(用含,的代数式表示)。
(2)压力p下,向体系中投入一定量的和4 mol,发生上述反应。体系达平衡后,图示温度范围内已完全分解,中间产物转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量(n)随温度的变化如图所示。
反应Ⅲ的焓变______0(填“”“”或“”);②线表示的是______(填化学式)的物质的量;温度低于时,随温度升高④线对应数值逐渐降低,原因是______;温度下,反应Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数_____,开始时投入的物质的量为______mol。
(3)压力p下,维持温度不变,若向上述平衡体系中加入足量,重新达平衡后,分压将______(填“增大”“减小”或“不变”),继续压缩容器体积,与压缩前相比,重新达平衡时,与物质的量之比将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
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